Servomotor gegen Schrittmotor, das ist besser Servo- oder Schrittmotoren?
Schrittmotoren versus Servomotoren
In einer wachsenden Zahl anspruchsvoller industrieller Automatisierungsanwendungen, Fortschritte in der Technologie verändern das Leistungs-Kosten-Verhältnis zwischen Schrittmotoren und Servomotoren. Mit der Einführung der Closed-Loop-Technologie, Schrittmotoren mit geschlossenem Regelkreis bieten Benutzern eine hervorragende Genauigkeit und Effizienz, mit der Leistung eines Servomotors und dem geringen Kostenvorteil eines Schrittmotors. Kostengünstigere Schrittmotoren dringen allmählich in Anwendungen ein, die ansonsten von teuren Servomotoren dominiert würden.
Servomotor gegen Schrittmotor
Nach herkömmlicher Weisheit, Servosteuerungssysteme funktionieren besser in Anwendungen, die Geschwindigkeiten über 800 Drehzahl und hohe Dynamik. Schrittmotoren eignen sich besser für Anwendungen mit niedrigeren Drehzahlen, geringe bis mittlere Beschleunigung, und höheres Haltemoment. Was ist also die Grundlage für diese herkömmliche Weisheit über Schrittmotoren und Servomotoren?? Analysieren wir es unten im Detail.
1、Struktur: Servomotor gegen Schrittmotor
Schrittmotoren verwenden Schritte, um sich zu drehen, Verwenden einer Magnetspule, um einen Magneten allmählich zu ziehen, um von einer Position zur nächsten zu gelangen. Um den Motor in Bewegung zu setzen 100 Positionen in jede Richtung, Die Schaltung muss funktionieren 100 Schrittoperationen am Motor. Schrittmotoren verwenden Impulse, um eine inkrementelle Bewegung zu erreichen, ermöglicht eine präzise Positionierung ohne die Verwendung von Rückkopplungssensoren.
Die Bewegungsmethode des Servomotors ist anders. Es hat einen Positionssensor, der am Magnetrotor befestigt ist – d.h., ein Encoder – die kontinuierlich die genaue Position des Motors erkennt. Der Servo überwacht die Differenz zwischen der tatsächlichen Position des Motors und der befohlenen Position und passt den Strom entsprechend an. Dieses System mit geschlossenem Regelkreis hält den Motor in der richtigen Bewegung.
2、Einfachheit und Kosten: Servomotor gegen Schrittmotor
Schrittmotoren sind nicht nur günstiger als Servomotoren, sie sind aber auch einfacher in Betrieb zu nehmen und zu warten. Schrittmotoren sind im Stillstand stabil und halten Position (auch bei dynamischer Belastung). Jedoch, wenn bestimmte Anwendungen höhere Leistungsanforderungen haben, es müssen teurere und komplexere Servomotoren verwendet werden.
3、Positionierung: Servomotor gegen Schrittmotor
In Anwendungen, bei denen die genaue Position der Maschine jederzeit bekannt sein muss, Es gibt wichtige Unterschiede zwischen Schrittmotoren und Servomotoren. In Open-Loop-Bewegungsanwendungen, die von Schrittmotoren gesteuert werden, die Steuerung geht davon aus, dass sich der Motor immer im richtigen Bewegungszustand befindet. Jedoch, nachdem ein Problem aufgetreten ist, wie z. B. ein abgewürgter Motor aufgrund eines festsitzenden Teils, Die Steuerung kann die tatsächliche Position der Maschine nicht kennen, was zu einer Out-of-Position führt. Das Closed-Loop-System des Servomotors selbst hat einen Vorteil: wenn es an einem Gegenstand hängen bleibt, es wird es sofort erkennen. Die Maschine stellt den Betrieb ein und befindet sich immer außerhalb der Position.
4. Drehzahl und Drehmoment
Der Leistungsunterschied zwischen Schrittmotoren und Servomotoren ergibt sich aus ihren unterschiedlichen Motordesignschemata. Schrittmotoren haben viel mehr Pole als Servomotoren, Eine volle Umdrehung eines Schrittmotors erfordert also viel mehr Wicklungsstromwechsel, was zu einem schnellen Drehmomentabfall bei steigender Drehzahl führt. Zusätzlich, wenn das maximale Drehmoment erreicht ist, Der Schrittmotor kann seine Geschwindigkeitssynchronisationsfunktion verlieren. Aus diesen Gründen, Servomotoren sind die bevorzugte Lösung in den meisten Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Im Gegensatz, Die höhere Polzahl eines Schrittmotors hat einen Vorteil bei niedrigen Drehzahlen, wenn der Schrittmotor einen Drehmomentvorteil gegenüber einem Servomotor gleicher Baugröße hat.
Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, das Drehmoment des Schrittmotors nimmt ab
5、Wärme- und Energieverbrauch
Open-Loop-Schrittmotoren verwenden einen festen Strom und können viel Wärme abgeben. Die Regelung liefert nur den Strom, der für den Drehzahlregelkreis benötigt wird, wodurch Probleme mit der Motorerwärmung vermieden werden.
Zusammenfassung des Vergleichs zwischen Servomotor und Schrittmotor
Servosteuerungssysteme eignen sich am besten für Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit dynamischen Laständerungen, wie Roboterarme. Stepper-Steuerungssysteme, auf der anderen Seite, sind besser geeignet für Anwendungen, die eine niedrige bis mittlere Beschleunigung und ein hohes Haltemoment erfordern, wie 3D-Drucker, Förderer, und Nebenachsen. Weil Schrittmotoren billiger sind, Sie können die Kosten von Automatisierungssystemen reduzieren, wenn sie verwendet werden. Bewegungssteuerungssysteme, die die Eigenschaften von Servomotoren nutzen müssen, müssen beweisen, dass diese teureren Motoren Gold wert sind.
