Servomotor versus stappenmotor, wat betere servo- of stappenmotoren is?
Stappenmotoren versus servomotoren
In een groeiend aantal hoogwaardige industriële automatiseringstoepassingen, technologische vooruitgang verandert de verhouding tussen prestaties en kosten stappen motoren en servomotoren. Met de goedkeuring van closed-loop-technologie, closed-loop stappenmotoren bieden gebruikers een uitstekende nauwkeurigheid en efficiëntie, met de prestaties van een servomotor en het lage kostenvoordeel van een stappenmotor. Goedkopere stappenmotoren zijn geleidelijk doordringende toepassingen die anders zouden worden gedomineerd door dure servomotoren.
Servomotor versus stappenmotor
Volgens conventionele wijsheid, servobesturingssystemen presteren beter in toepassingen die snelheden vereisen van meer dan 800 RPM en hoge dynamische respons. Stappenmotoren zijn beter geschikt voor toepassingen met lagere snelheden, lage tot gemiddelde acceleratie, en hoger houdkoppel. Dus wat is de basis voor deze conventionele wijsheid over stappenmotoren en servomotoren? Laten we het hieronder in detail analyseren.
1、Structuur: Servomotor versus stappenmotor
Stappenmotoren gebruiken stappen om te roteren, een magnetische spoel gebruiken om geleidelijk aan een magneet te trekken om van de ene positie naar de volgende te gaan. Om de motor te laten bewegen 100 posities in elke richting, het circuit moet presteren 100 stap operaties op de motor. Stappenmotoren gebruiken pulsen om incrementele beweging te bereiken, waardoor nauwkeurige positionering mogelijk is zonder het gebruik van feedbacksensoren.
De bewegingsmethode van de servomotor is anders. Het heeft een positiesensor die aan de magnetische rotor is bevestigd – d.w.z., een encoder – die continu de exacte positie van de motor detecteert. De servo bewaakt het verschil tussen de werkelijke positie van de motor en de opgedragen positie en past de stroom dienovereenkomstig aan. Dit gesloten lussysteem houdt de motor in de juiste beweging.
2、Eenvoud en kosten: Servomotor versus stappenmotor
Stappenmotoren zijn niet alleen goedkoper dan servomotoren, maar ze zijn ook eenvoudiger in gebruik te nemen en te onderhouden. Stappenmotoren zijn stabiel in stilstand en houdpositie (zelfs bij dynamische belastingen). Echter, als bepaalde applicaties hogere prestatie-eisen hebben, er moeten duurdere en complexere servomotoren worden gebruikt.
3、positionering: Servomotor versus stappenmotor
In toepassingen waar de exacte positie van de machine te allen tijde bekend moet zijn, er zijn belangrijke verschillen tussen stappenmotoren en servomotoren. In bewegingstoepassingen met open lus die worden bestuurd door stappenmotoren, het besturingssysteem gaat ervan uit dat de motor altijd in de juiste staat van beweging is. Echter, nadat er een probleem is opgetreden, zoals een afgeslagen motor door een vastzittend onderdeel, de controller kan de werkelijke positie van de machine niet kennen, resulterend in een uit positie. Het gesloten lussysteem van de servomotor zelf heeft een voordeel: als het vast komt te zitten door een voorwerp, het zal het onmiddellijk detecteren. De machine stopt met werken en zal altijd uit positie zijn.
4. Snelheid en koppel
Het verschil in prestaties tussen stappenmotoren en servomotoren komt voort uit hun verschillende motorontwerpschema's. Stappenmotoren hebben veel meer polen dan servomotoren, dus een volledige omwenteling van een stappenmotor vereist veel meer wikkelstroomuitwisselingen, resulterend in een snelle daling van het koppel naarmate de snelheid toeneemt. In aanvulling, als het maximale koppel is bereikt, de stappenmotor kan zijn snelheidssynchronisatiefunctie verliezen. Om deze redenen, servomotoren zijn de voorkeursoplossing in de meeste hogesnelheidstoepassingen. In tegenstelling tot, het hogere aantal polen in een stappenmotor heeft een voordeel bij lage snelheden, wanneer de stappenmotor een koppelvoordeel heeft ten opzichte van een servomotor van dezelfde grootte.
Naarmate de snelheid toeneemt, het koppel van de stappenmotor zal afnemen
5、Warmte- en energieverbruik
Stappenmotoren met open lus gebruiken een vaste stroom en kunnen veel warmte afgeven. Regeling met gesloten lus levert alleen de stroom die nodig is voor de snelheidslus, waardoor problemen met motoropwarming worden vermeden.
Servomotor versus stappenmotor vergelijkingsoverzicht
Servobesturingssystemen zijn het meest geschikt voor toepassingen met hoge snelheid waarbij dynamische belastingsveranderingen betrokken zijn, zoals robotarmen. Stepper besturingssystemen, aan de andere kant, zijn beter geschikt voor toepassingen die een lage tot gemiddelde acceleratie en een hoog houdkoppel vereisen, zoals 3D-printers, transportbanden, en subassen. Omdat stappenmotoren goedkoper zijn, ze kunnen de kosten van automatiseringssystemen verlagen wanneer ze worden gebruikt. Motion control-systemen die moeten profiteren van de kenmerken van servomotoren, zullen moeten bewijzen dat deze duurdere motoren hun gewicht in goud waard zijn.
