Odabir između servo motora i koračnog motora može biti priličan izazov koji uključuje balansiranje nekoliko faktora dizajna. Razmatranja troškova, obrtnog momenta, brzine, ubrzanja i pogonskih sklopova igraju ulogu u odabiru najboljeg motora za vašu primjenu. Pregledali smo njihovu upotrebu i snagu kako bismo vam pomogli da odaberete pravi motor za vašu aplikaciju.
Ukupni nalazi
- 50 do 100 magnetnih parova
- Lakše za kontrolu
- Više fleksibilnosti i preciznosti
- Bolje pri malim brzinama
- Četiri do 12 magnetnih parova
- Manje zaustavljanja
- Može biti potreban rotacijski enkoder
- Bolje pri većim brzinama
Stepper i servo motori razlikuju se na dva ključna načina: njihova osnovna konstrukcija i načini upravljanja. Oba obezbeđuju rotirajuću silu za pomeranje sistema. Steperi imaju više koraka ili pozicija koje motor može držati.
Sve u svemu, servo motori su najbolji za aplikacije velike brzine i velikog obrtnog momenta. Dizajn koračnog motora obezbeđuje konstantan obrtni moment bez potrebe za napajanjem motora. Moment koračnog motora pri malim brzinama veći je od servo motora iste veličine. Međutim, servo uređaji mogu postići veću ukupnu brzinu.
Broj koraka: Koračni motori nude više raznolikosti
- Više magnetnih parova, što znači više koraka
- Lakše doći do određenog koraka
- Manje magnetnih parova
- Manje lako otići na preciznu lokaciju
Stepper motori tipično imaju 50 do 100 magnetnih parova sjevernog i južnog pola generiranih bilo pomoću permanentnog magneta ili električne struje. Za poređenje, servo motori imaju manje polova, često 4 do 12 ukupno.
Svaki nudi prirodnu tačku zaustavljanja za osovinu motora. Veći broj zaustavljanja omogućava koračnom motoru da se kreće precizno i precizno između svakog i omogućava mu da radi bez povratne informacije o položaju za mnoge aplikacije. Servo motori često zahtijevaju rotacijski enkoder kako bi pratili položaj osovine motora, posebno ako treba napraviti precizne pokrete.
Pogonski mehanizam: Steperi su precizniji
- Lakše voziti do određene pozicije
-
Pronađi konačnu poziciju na osnovu broja koraka
- Teže je precizno kontrolisati
- Pročitajte konačnu poziciju na osnovu prilagođavanja struje
Vožnja koračnog motora do precizne pozicije je mnogo jednostavnija od vožnje servo motora. Kod koračnog motora, jedan pogonski impuls će pomjeriti osovinu motora za jedan korak, od jednog do drugog pola. Pošto je veličina koraka datog motora fiksirana na određenoj količini rotacije, pomicanje na preciznu poziciju je stvar slanja pravog broja impulsa.
Nasuprot tome, servo motori očitavaju razliku između trenutnog položaja enkodera i položaja koji im je naređen i prilagođavaju struju potrebnu da se pomaknu u ispravnu poziciju. Sa današnjom digitalnom elektronikom, koračnim motorima je mnogo lakše upravljati nego servo motorima.
Performanse: Servo uređaji su bolji pri velikim brzinama
- Donji maksimalni broj obrtaja (oko 2.000)
- Manje obrtnog momenta dostupno pri većim brzinama
-
Može trčati mnogo većim brzinama
- Ne gubi obrtni moment sa RPM
Za aplikacije koje zahtevaju veliku brzinu i veliki obrtni moment, servo motori blistaju. Koračni motori dostižu brzinu oko 2.000 o/min, dok su servo motori dostupni mnogo puta brže. Servo motori također održavaju svoju ocjenu okretnog momenta pri velikoj brzini, do 90% nazivnog momenta je dostupno od servo motora pri velikoj brzini.
Servo uređaji su efikasniji od koračnih motora, sa efikasnošću između 80-90%. Servo motor može isporučiti otprilike dvostruko veći od nominalnog momenta za kratke periode, pružajući bunar kapaciteta za izvlačenje kada je to potrebno. Osim toga, servo motori su tihi, dostupni u AC i DC pogonima, i ne vibriraju niti imaju problema sa rezonancom.
Stepper motori gube značajnu količinu svog obrtnog momenta kako se približavaju svojoj maksimalnoj brzini vozača. Tipičan je gubitak od 80% nazivnog momenta pri 90% maksimalne brzine. Koračni motori također nisu tako dobri kao servo motori u ubrzavanju opterećenja. Pokušaj prebrzog ubrzanja opterećenja gdje koračni mehanizam ne može generirati dovoljno obrtnog momenta da pređe na sljedeći korak prije sljedećeg pokretačkog impulsa će rezultirati preskočenim korakom i gubitkom položaja.
Konačna presuda
Odabir najboljeg motora za vašu primjenu ovisi o nekoliko ključnih kriterija dizajna za vaš sistem uključujući cijenu, zahtjeve za preciznošću položaja, zahtjeve zakretnog momenta, dostupnost pogonske snage i zahtjeve za ubrzanje.
Koračni motori su pogodniji za aplikacije sa nižim ubrzanjem i visokim momentom zadržavanja. Servo motori su sposobni da isporuče više snage od koračnih motora, ali zahtevaju mnogo složenije pogonsko kolo i povratnu informaciju o položaju za precizno pozicioniranje. Često su im potrebni mjenjači, posebno za rad na nižim brzinama. Zahtjev za mjenjačem i enkoderom položaja čini dizajn servo motora mehanički složenijim i povećava zahtjeve za održavanjem sistema.
Ako je tačnost pozicioniranja bitna, ili opterećenje na motoru nikada ne smije premašiti njegov obrtni moment, ili koračni uređaj mora biti u kombinaciji sa enkoderom položaja kako bi se osigurala tačnost. Koračni motori također pate od problema s vibracijama i rezonancom. Pri određenim brzinama, djelomično ovisno o dinamici opterećenja, koračni motor može ući u rezonanciju i biti nesposoban pokretati opterećenje. To dovodi do preskakanja koraka, zastoja motora, prekomjerne vibracije i buke.