เซอร์โวมอเตอร์กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์, ซึ่งเป็นเซอร์โวหรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ดีกว่า?
สเต็ปเปอร์มอเตอร์กับเซอร์โวมอเตอร์
ในการใช้งานระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีมาตรฐานสูงจำนวนเพิ่มมากขึ้น, ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีกำลังเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อต้นทุนระหว่าง สเต็ปเปอร์มอเตอร์ และเซอร์โวมอเตอร์. ด้วยการนำเทคโนโลยีวงปิดมาใช้, สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบวงปิดให้ความแม่นยำและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมแก่ผู้ใช้, ด้วยประสิทธิภาพของเซอร์โวมอเตอร์และความได้เปรียบด้านต้นทุนที่ต่ำของสเต็ปเปอร์มอเตอร์. สเต็ปเปอร์มอเตอร์ราคาประหยัดจะค่อยๆ เจาะเข้าไปในการใช้งานที่อาจจะถูกครอบงำโดยเซอร์โวมอเตอร์ที่มีราคาสูง.
เซอร์โวมอเตอร์กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
ตามภูมิปัญญาดั้งเดิม, ระบบควบคุมเซอร์โวทำงานได้ดีขึ้นในการใช้งานที่ต้องการความเร็วเกิน 800 RPM และการตอบสนองแบบไดนามิกสูง. สเต็ปเปอร์มอเตอร์เหมาะกว่าสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วต่ำกว่า, อัตราเร่งต่ำถึงปานกลาง, และแรงบิดในการยึดเกาะที่สูงขึ้น. แล้วอะไรคือพื้นฐานสำหรับภูมิปัญญาดั้งเดิมเกี่ยวกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์และเซอร์โวมอเตอร์? มาวิเคราะห์โดยละเอียดด้านล่าง.
1、โครงสร้าง: เซอร์โวมอเตอร์กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
สเต็ปเปอร์มอเตอร์ใช้สเต็ปปิ้งเพื่อหมุน, โดยใช้ขดลวดแม่เหล็กค่อยๆ ดึงแม่เหล็กเพื่อเดินทางจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง. เพื่อให้มอเตอร์เคลื่อนที่ 100 ตำแหน่งในทิศทางใดก็ได้, วงจรจำเป็นต้องดำเนินการ 100 ขั้นตอนการทำงานบนมอเตอร์. สเต็ปเปอร์มอเตอร์ใช้พัลส์เพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวแบบเพิ่มหน่วย, ช่วยให้วางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องใช้เซ็นเซอร์ตอบรับใดๆ.
วิธีการเคลื่อนที่ของเซอร์โวมอเตอร์นั้นแตกต่างกัน. มีเซ็นเซอร์ตำแหน่งติดอยู่กับโรเตอร์แม่เหล็ก – เช่น., ตัวเข้ารหัส – ที่จะตรวจจับตำแหน่งที่แน่นอนของมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง. เซอร์โวจะตรวจสอบความแตกต่างระหว่างตำแหน่งจริงของมอเตอร์และตำแหน่งที่ได้รับคำสั่ง และปรับกระแสให้เหมาะสม. ระบบวงรอบปิดนี้ช่วยให้มอเตอร์เคลื่อนที่ได้อย่างถูกต้อง.
2、ความเรียบง่ายและต้นทุน: เซอร์โวมอเตอร์กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ไม่เพียงแต่ราคาถูกกว่าเซอร์โวมอเตอร์เท่านั้น, แต่ยังง่ายต่อการใช้งานและบำรุงรักษาอีกด้วย. สเต็ปเปอร์มอเตอร์มีความเสถียรเมื่อหยุดนิ่งและยึดตำแหน่งไว้ (แม้จะมีโหลดแบบไดนามิกก็ตาม). อย่างไรก็ตาม, หากแอปพลิเคชันบางตัวมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สูงกว่า, ต้องใช้เซอร์โวมอเตอร์ที่มีราคาแพงและซับซ้อนกว่า.
3、การวางตำแหน่ง: เซอร์โวมอเตอร์กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
ในการใช้งานที่ต้องทราบตำแหน่งที่แน่นอนของเครื่องตลอดเวลา, มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสเต็ปเปอร์มอเตอร์และเซอร์โวมอเตอร์. ในการใช้งานการเคลื่อนที่แบบวงเปิดที่ควบคุมโดยสเต็ปเปอร์มอเตอร์, ระบบควบคุมจะถือว่ามอเตอร์อยู่ในสถานะการเคลื่อนที่ที่ถูกต้องเสมอ. อย่างไรก็ตาม, หลังจากประสบปัญหา, เช่น มอเตอร์ดับเนื่องจากชิ้นส่วนติดขัด, ตัวควบคุมไม่สามารถทราบตำแหน่งที่แท้จริงของเครื่องได้, ส่งผลให้พ้นจากตำแหน่ง. ระบบวงปิดของเซอร์โวมอเตอร์นั้นมีข้อได้เปรียบ: ถ้ามันติดอยู่กับวัตถุ, มันจะตรวจจับมันได้ทันที. เครื่องจะหยุดทำงานและจะไม่อยู่ในตำแหน่งเสมอ.
4. ความเร็วและแรงบิด
ความแตกต่างในประสิทธิภาพระหว่างสเต็ปเปอร์มอเตอร์และเซอร์โวมอเตอร์นั้นเกิดจากรูปแบบการออกแบบมอเตอร์ที่แตกต่างกัน. สเต็ปเปอร์มอเตอร์มีขั้วมากกว่าเซอร์โวมอเตอร์มาก, ดังนั้นการปฏิวัติสเต็ปเปอร์มอเตอร์เต็มรูปแบบจึงจำเป็นต้องมีการแลกเปลี่ยนกระแสที่คดเคี้ยวมากขึ้น, ส่งผลให้แรงบิดลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น. นอกจากนี้, หากถึงแรงบิดสูงสุดแล้ว, สเต็ปเปอร์มอเตอร์อาจสูญเสียฟังก์ชันการซิงโครไนซ์ความเร็ว. ด้วยเหตุผลเหล่านี้, เซอร์โวมอเตอร์เป็นโซลูชั่นที่ต้องการในการใช้งานความเร็วสูงส่วนใหญ่. ในทางตรงกันข้าม, จำนวนขั้วที่สูงกว่าในสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะมีข้อได้เปรียบที่ความเร็วต่ำ, เมื่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์มีข้อได้เปรียบด้านแรงบิดเหนือเซอร์โวมอเตอร์ที่มีขนาดเท่ากัน.
เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น, แรงบิดของสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะลดลง
5、การใช้พลังงานความร้อนและพลังงาน
สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบวงเปิดใช้กระแสไฟฟ้าคงที่และสามารถปล่อยความร้อนได้มาก. การควบคุมวงรอบปิดให้เฉพาะกระแสที่จำเป็นสำหรับวงรอบความเร็วเท่านั้น, จึงหลีกเลี่ยงปัญหาเรื่องความร้อนของมอเตอร์.
สรุปการเปรียบเทียบเซอร์โวมอเตอร์กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
ระบบควบคุมเซอร์โวเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานความเร็วสูงที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโหลดแบบไดนามิก, เช่น แขนหุ่นยนต์. ระบบควบคุมสเต็ปเปอร์, ในทางกลับกัน, เหมาะกว่าสำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราเร่งต่ำถึงปานกลางและแรงบิดในการยึดเกาะสูง, เช่น เครื่องพิมพ์สามมิติ, สายพานลำเลียง, และแกนย่อย. เพราะสเต็ปเปอร์มอเตอร์มีราคาถูกกว่า, สามารถลดต้นทุนของระบบอัตโนมัติได้เมื่อใช้งาน. ระบบควบคุมการเคลื่อนไหวที่ต้องใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะของเซอร์โวมอเตอร์จะต้องพิสูจน์ว่ามอเตอร์ที่มีต้นทุนสูงกว่าเหล่านี้มีค่าน้ำหนักเป็นทองคำ.
