Om tussen 'n servomotor en 'n trapmotor te kies, kan 'n uitdaging wees wat die balansering van verskeie ontwerpfaktore insluit. Koste-oorwegings, wringkrag-, spoed-, versnelling- en dryfkringe speel almal 'n rol in die kies van die beste motor vir jou aansoek.
Basiese Verskille tussen Stepper en Servo Motors
Stepper- en servomotoren verskil op twee belangrike maniere, in hul basiese konstruksie en hoe dit beheer word. Stepper motors het 'n groot aantal pole, magnetiese pare noord- en suidpale wat gegenereer word deur 'n permanente magneet of 'n elektriese stroom, tipies 50 tot 100 pole. In vergelyking, servo motors het baie min pole, dikwels 4 tot 12 in totaal. Elke paal bied 'n natuurlike stoppunt vir die motoras. Die groter aantal pole laat 'n stappermotor akkuraat en presies tussen elke paal beweeg, en laat 'n stepper toe sonder enige posisie terugvoer vir baie toepassings. Servomotors benodig dikwels 'n poskoder om die posisie van die motoras te monitor, veral as presiese bewegings benodig word.
Om 'n stappermotor na 'n presiese posisie te bestuur, is baie makliker as om 'n servomotor te bestuur. Met 'n trapmotor sal 'n enkele dryfpuls die motoras een stap, van een paal na die volgende, beweeg. Aangesien die stapgrootte van 'n gegewe motor vasgestel word teen 'n sekere rotasie, beweeg dit net na 'n presiese posisie net om die regte aantal pulse te stuur. In teenstelling hiermee lees servo motors die verskil tussen die huidige encoder posisie en die posisie waarna hulle beveel is en net die stroom wat nodig is om na die korrekte posisie te beweeg. Met vandag se digitale elektronika is stepper motors baie makliker om te beheer as servomotors.
Stepper Voordele
Stepper motors bied verskeie voordele bo servo motors buite die groter aantal pole en makliker bestuur beheer. Die ontwerp van die stepper motor bied 'n konstante hou wringkrag sonder dat die motor aangedryf moet word. Die wringkrag van 'n trapmotor teen lae spoed is groter as 'n servomotor van dieselfde grootte. Een van die grootste voordele van stepper motors is hul relatief lae koste en beskikbaarheid.
Servo Voordele
Vir toepassings waar hoë spoed en hoë wringkrag nodig is, skyn servomotors. Stepper motors spits rondom spoed van 2.000 RPM, terwyl servomotors baie keer vinniger beskikbaar is. Servomotors handhaaf hul wringkraggradering teen hoë spoed, tot 90% van die gegradeerde wringkrag is beskikbaar by 'n servo teen hoë spoed. Servomotors is ook meer doeltreffend as stepper motors met doeltreffendheid tussen 80-90%. 'N Servomotor kan vir kort periodes sowat twee keer hul aangewese wringkrag verskaf. Dit bied 'n kapasiteit om van wanneer nodig te teken. Daarbenewens is servomotors baie beskikbaar in AC- en DC-dryf, en vibreer nie of ly aan resonansprobleme nie.
Stepper Beperkings
Vir al hul voordele, stepper motors het 'n paar beperkings wat kan lei tot beduidende implementering en operasie probleme afhangende van jou aansoek. Stepper motors het geen reserwe krag. Trouens, stepper motors verloor 'n aansienlike hoeveelheid van hul wringkrag as hulle hul maksimum bestuurders spoed nader. 'N verlies van 80% van die nominale wringkrag teen 90% van die maksimum spoed is tipies. Stepper motors is ook nie so goed soos servomotors om 'n las te versnel nie. Poging om 'n las te vinnig te versnel waar die stepper nie genoeg wringkrag kan genereer om na die volgende stap voor die volgende aandrywingspuls te beweeg nie, sal lei tot 'n oorgeslaan stap en 'n verlies in posisie. As posisionele akkuraatheid noodsaaklik is, moet die las op die motor nooit sy wringkrag oorskry nie, of die stepper moet met 'n pos enkoder gekombineer word om posisionele akkuraatheid te verseker. Stepper motors ly ook aan trillings- en resonansprobleme. Met sekere spoed, gedeeltelik afhangende van die vragdinamika, kan 'n stepper motor resonansie betree en nie die vrag kan bestuur nie.
Dit lei tot oorgeslaan stappe, vertraagde motors, oormatige vibrasie en geraas.
Servo Beperkings
Servomotors kan meer krag as stepper motors lewer, maar vereis baie meer komplekse dryfbane en posisionele terugvoer vir akkurate posisionering. Servomotors is ook baie duurder as stepper motors en is dikwels moeiliker om te vind. Servomotors benodig dikwels ratkaste, veral vir laer spoedbedrywighede. Die vereiste vir 'n ratkas en posisie enkoder maak servomotoriese ontwerpe meer meganies kompleks en verhoog die instandhoudingsvereistes vir die stelsel. Om dit alles af te doen, is servomotors duurder as stepper motors voordat dit op die koste van 'n pos enkoder bygevoeg word.
opsomming
Die keuse van die beste motor vir jou aansoek hang af van 'n paar sleutelontwerpkriteria vir jou stelsel, insluitende koste, posisionele akkuraatheidvereistes, wringkragvereistes, drywingskrag beskikbaarheid en versnellingsvereistes. Oor die algemeen is servomotoren die beste vir hoë spoed, hoë wringkragtoepassings, terwyl stappotors beter geskik is vir laer versnelling, hoë vragmomenttoepassings.