Izbira med servo motorjem in koračnim motorjem je lahko precejšen izziv, ki vključuje uravnoteženje več konstrukcijskih dejavnikov. Pri izbiri najboljšega motorja za vašo aplikacijo igrajo vlogo stroški, navor, hitrost, pospešek in pogonsko vezje. Pregledali smo njihove uporabe in prednosti, da vam pomagamo izbrati pravi motor za vašo aplikacijo.
Splošne ugotovitve
- 50 do 100 magnetnih parov
- Lažji nadzor
- Večja prilagodljivost in natančnost
- Bolje pri nizkih hitrostih
- Štiri do 12 magnetnih parov
- Manj postankov
- Morda bo potreben rotacijski kodirnik
- Boljše pri višjih hitrostih
Koračni in servo motorji se razlikujejo v dveh ključnih pogledih: po osnovni konstrukciji in načinu krmiljenja. Oba zagotavljata rotacijsko silo za premikanje sistema. Steperji imajo več korakov ali položajev, ki jih motor lahko zadrži.
Na splošno so servo motorji najboljši za uporabo pri visokih hitrostih in visokem navoru. Zasnova koračnega motorja zagotavlja stalen zadrževalni moment brez potrebe po napajanju motorja. Navor koračnega motorja pri nizkih vrtljajih je večji od navora servo motorja enake velikosti. Vendar lahko servo motorji dosežejo večjo skupno hitrost.
Število korakov: Koračni motorji ponujajo večjo raznolikost
- Več magnetnih parov, kar pomeni več korakov
- Lažje doseči določeno stopnico
- Manj magnetnih parov
- Težje je iti na natančno lokacijo
Koračni motorji imajo običajno od 50 do 100 magnetnih parov severnega in južnega pola, ki jih generira trajni magnet ali električni tok. Za primerjavo imajo servo motorji manj polov, pogosto skupaj od 4 do 12.
Vsak ponuja naravno zaustavitveno točko za gred motorja. Večje število postankov omogoča, da se koračni motor natančno in natančno premika med vsakim in mu omogoča, da deluje brez kakršne koli povratne informacije o položaju za številne aplikacije. Servo motorji pogosto potrebujejo rotacijski dajalnik za spremljanje položaja gredi motorja, še posebej, če mora izvajati natančne premike.
Pogonski mehanizem: koračni koraki so natančnejši
-
Lažja vožnja do določenega položaja
- Poišči končni položaj glede na število korakov
- Težje natančno nadzirati
- Preberite končni položaj na podlagi prilagajanja trenutnega
Pogon koračnega motorja v natančen položaj je veliko enostavnejši kot pogon servo motorja. Pri koračnem motorju bo en sam pogonski impulz premaknil gred motorja za en korak, od enega pola do drugega. Ker je velikost koraka danega motorja fiksirana na določeno količino vrtenja, je premikanje v natančen položaj stvar pošiljanja pravega števila impulzov.
Nasprotno pa servo motorji odčitajo razliko med trenutnim položajem dajalnika in položajem, ki jim je bil ukazan, ter prilagodijo tok, potreben za premik v pravilni položaj. Z današnjo digitalno elektroniko je koračne motorje veliko lažje krmiliti kot servo motorje.
Zmogljivost: Servo motorji so boljši pri visokih hitrostih
- Nižje največje število vrtljajev (okoli 2000)
-
Manj navora na voljo pri višjih vrtljajih
- Lahko teče pri veliko višjih hitrostih
- Ne izgublja navora z RPM
Za aplikacije, ki zahtevajo visoko hitrost in visok navor, servo motorji blestijo. Koračni motorji dosegajo najvišjo hitrost okrog 2000 RPM, medtem ko so servo motorji na voljo večkrat hitreje. Servo motorji prav tako ohranjajo svoj navor pri visoki hitrosti, do 90 % nazivnega navora je na voljo iz servo pri visoki hitrosti.
Servo motorji so učinkovitejši od koračnih motorjev, z učinkovitostjo med 80-90 %. Servo motor lahko za kratka obdobja zagotavlja približno dvakrat več od nazivnega navora, kar zagotavlja dovolj zmogljivosti za črpanje, ko je to potrebno. Poleg tega so servo motorji tihi, na voljo v pogonu AC in DC, ne vibrirajo in ne povzročajo težav z resonanco.
Koračni motorji izgubijo precejšnjo količino navora, ko se približajo največji hitrosti pogona. Značilna je izguba 80 % nazivnega navora pri 90 % največje hitrosti. Koračni motorji tudi niso tako dobri kot servo motorji pri pospeševanju bremena. Poskus prehitrega pospeševanja obremenitve, kjer koračni steper ne more ustvariti dovolj navora za premik na naslednji korak pred naslednjim pogonskim impulzom, bo povzročil preskočen korak in izgubo položaja.
končna razsodba
Izbira najboljšega motorja za vašo aplikacijo je odvisna od nekaj ključnih kriterijev zasnove za vaš sistem, vključno s stroški, zahtevami po položajni natančnosti, zahtevami glede navora, razpoložljivostjo pogonske moči in zahtevami za pospeševanje.
Koračni motorji so bolj primerni za aplikacije z nižjimi pospeški in visokim zadrževalnim momentom. Servo motorji lahko zagotovijo več moči kot koračni motorji, vendar zahtevajo veliko bolj zapleteno pogonsko vezje in pozicijsko povratno informacijo za natančno pozicioniranje. Pogosto zahtevajo menjalnike, zlasti pri nižjih hitrostih. Zaradi zahteve po menjalniku in dajalniku položaja so zasnove servo motorjev bolj mehansko zapletene in povečujejo vzdrževalne zahteve za sistem.
Če je položajna natančnost bistvenega pomena, obremenitev motorja nikoli ne sme preseči njegovega navora ali pa je treba koračni pogon kombinirati z dajalnikom položaja, da se zagotovi natančnost. Koračni motorji imajo tudi težave z vibracijami in resonanco. Pri določenih hitrostih, delno odvisno od dinamike obremenitve, lahko koračni motor vstopi v resonanco in ne more poganjati obremenitve. Posledica tega so preskočeni koraki, ustavljeni motorji, čezmerne vibracije in hrup.
