Porovnanie výkonu medzi servomotorom a krokovým motorom

Ako riadiaci systém s otvorenou slučkou má krokový motor zásadný vzťah s modernou technológiou digitálneho riadenia. V súčasnom domácom digitálnom riadiacom systéme je krokový motor široko používaný. S nástupom plne digitálneho striedavého servo systému sa v digitálnom riadiacom systéme čoraz viac uplatňuje striedavý servomotor. S cieľom prispôsobiť sa vývojovému trendu digitálneho riadenia prijíma väčšina systémov riadenia pohybu ako výkonný motor krokový motor alebo plne digitálny AC servomotor. Aj keď sú podobné v kontrolnom režime (sled impulzov a smerový signál), sú dosť odlišné vo výkone a použití. Porovnáva sa výkon tých dvoch.

Po prvé, iná presnosť riadenia

Krokový uhol dvojfázového hybridného krokového motora je všeobecne 1,8 ° a 0,9 ° a krokový uhol päťfázového hybridného krokového motora je všeobecne 0,72 ° a 0,36 °. Existuje aj niekoľko vysoko výkonných krokových motorov, ktoré umožňujú rozdelenie zadného stupňovitého uhla na menšie. Napríklad krokový uhol dvojfázového hybridného krokového motora vyrobeného spoločnosťou NEWKYE je možné nastaviť na 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° a 0,036 ° prepínačom číselného kódu, ktorý je kompatibilný s uhlom kroku dvojfázového a päťfázového hybridného krokového motora.

Presnosť riadenia striedavého servomotora je zaručená rotačným kódovačom na zadnom konci hriadeľa motora. Ako príklad uvádzame plne digitálny AC servomotor NEWKYE, pre motor so štandardným lineárnym kódovačom 2500 je ekvivalent impulzu 360 ° / 8000 = 0,045 ° vďaka použitiu štvornásobnej frekvenčnej technológie vo vnútri vodiča. Pre motor so 17-bitovým kódovačom dostane vodič na jedno otočenie 131072 impulzných motorov, to znamená, že jeho impulzný ekvivalent je 360 ​​° / 131072 = 0,0027466 °, čo je 1/655 impulzného ekvivalentu krokového motora s krokový uhol 1,8 °.

Po druhé, charakteristiky nízkej frekvencie sú odlišné

Pri nízkej rýchlosti je krokový motor náchylný na nízkofrekvenčné vibrácie. Frekvencia vibrácií závisí od stavu zaťaženia a výkonu vodiča. Všeobecne sa predpokladá, že frekvencia vibrácií je polovica frekvencie vzletu naprázdno motora. Nízkofrekvenčný vibračný jav určený pracovným princípom krokového motora je pre bežnú prevádzku stroja veľmi nepriaznivý. Keď krokový motor pracuje pri nízkych otáčkach, mala by sa všeobecne použiť tlmiaca technológia na prekonanie fenoménu nízkofrekvenčných vibrácií, ako je napríklad pridanie tlmiča k motoru alebo vodič pri použití technológie delenia.

AC servomotor beží veľmi hladko a nevibruje ani pri nízkych otáčkach. AC servo systém s funkciou potlačenia rezonancie, dokáže zakryť nedostatok mechanickej tuhosti, a systém má funkciu frekvenčnej analýzy (FFT), dokáže detekovať mechanický bod vibrácií, ľahko upraviť systém.

Po tretie, momentová frekvenčná charakteristika je iná

Výstupný krútiaci moment krokového motora klesá s nárastom otáčok a pri vyšších otáčkach prudko klesá, takže jeho maximálna pracovná rýchlosť je zvyčajne 300 ~ 600 ot./min. Servomotor na striedavý prúd má konštantný výstup krútiaceho momentu, to znamená, že môže vydávať menovitý krútiaci moment v rámci svojich menovitých otáčok (zvyčajne 2 000 ot / min alebo 3 000 ot / min) a konštantný výstupný výkon nad menovité otáčky.

Po štvrté, kapacita preťaženia je iná

Krokový motor spravidla nemá kapacitu preťaženia. Servomotor na striedavý prúd má veľkú preťažiteľnosť. Ak vezmeme príklad AC servosystému Sanyo, má schopnosť preťaženia otáčkami a preťaženia krútiacim momentom. Maximálny krútiaci moment je dvoj- až trojnásobok menovitého krútiaceho momentu a možno ho použiť na prekonanie zotrvačného momentu zotrvačného zaťaženia na začiatku. Pretože krokový motor nemá takúto preťažiteľnosť, je na prekonanie tohto zotrvačného momentu pri výbere často potrebné zvoliť motor s veľkým krútiacim momentom a stroj pri bežnej prevádzke taký veľký krútiaci moment nepotrebuje, takže nastáva jav plytvania krútiacim momentom.

Po piate, iný prevádzkový výkon

Krokový motor je riadený riadením s otvorenou slučkou. Ak je počiatočná frekvencia príliš vysoká alebo je záťaž príliš veľká, je ľahké stratiť krok alebo zablokovanie; ak je rýchlosť príliš vysoká, pri zastavení je ľahké ju prestreliť. Preto by sa s cieľom zaistiť presnosť riadenia malo s problémom zvyšovania a znižovania rýchlosti zaobchádzať dobre. Systém servopohonu AC je riadený v uzavretej slučke. Vodič môže priamo vzorkovať spätnoväzbové signály kódovacieho zariadenia motora. Vnútorná časť pozostáva z pozičného krúžku a rýchlostného krúžku.

Po šieste, odlišný výkon pri rýchlej odozve

Zrýchlenie krokového motora z pokojovej na pracovnú rýchlosť (zvyčajne stovky otáčok za minútu) trvá 200 ~ 400 milisekúnd. Akceleračný výkon servo systému AC je dobrý. Ako príklad si môžeme vziať servomotor NEWKYE 400 W na striedavý prúd, kým z pokoja na jeho menovité otáčky 3000 ot./min trvá iba niekoľko milisekúnd, čo sa dá použiť pri riadiacich príležitostiach vyžadujúcich rýchly štart a zastavenie.

Stručne povedané, AC systém je v mnohých výkonových aspektoch lepší ako krokový motor. Krokový motor sa však často používa na výkon motora v niektorých menej náročných prípadoch. Preto v procese návrhu riadiaceho systému, aby sa zohľadnili regulačné požiadavky, náklady a ďalšie faktory, vyberte vhodný riadiaci motor.


Čas zverejnenia: 2. decembra 2020