Digitaalisen ohjaustekniikan kehittyessä useimmat liikkeenohjausjärjestelmät käyttävätaskelmoottorittai servomoottoreita suoritusmoottoreina. Vaikka ohjaustilassa ne ovat samankaltaisia (pulssijono ja suuntasignaali), niiden suorituskyvyssä ja sovellustilanteissa on suuri ero.
Askelmoottori ja servomoottori
Thän hallitsee eri tavoin
Askelmoottori (pulssin kulma, avoimen silmukan ohjaus): sähköinen pulssisignaali muunnetaan avoimen silmukan ohjauksen kulmasiirtymäksi tai viivasiirtymäksi. Ylikuormituksen puuttuessa moottorin nopeus ja pysäyttimen asento riippuvat vain pulssisignaalin taajuudesta ja pulssien lukumäärästä ilman kuormituksen muutoksen vaikutusta.
Askelmoottorit luokitellaan pääasiassa vaiheiden lukumäärän mukaan, ja markkinoilla käytetään laajalti kaksi- ja viisivaiheisia askelmoottoreita. Kaksivaiheinen askelmoottori voidaan jakaa 400 yhtä suureen osaan kierrosta kohden ja viisivaiheinen 1000 yhtä suureen osaan, joten viisivaiheisen askelmoottorin ominaisuudet ovat paremmat, kiihtyvyys- ja hidastuvuusaika lyhyempi ja dynaaminen inertia pienempi. Kaksivaiheisen hybridiaskelmoottorin askelkulma on yleensä 3,6°, 1,8° ja viisivaiheisen hybridiaskelmoottorin askelkulma on yleensä 0,72°, 0,36°.
Servomoottori (useiden pulssien kulma, suljetun silmukan ohjaus): Servomoottori lähettää myös pulssien lukumäärän ja pyörimiskulman säädön kautta vastaavan määrän pulsseja. Ohjain vastaanottaa takaisin palautesignaalin, ja servomoottori vertaa pulsseja. Järjestelmä tietää servomoottorille lähetettyjen pulssien lukumäärän ja samalla takaisin vastaanotettujen pulssien määrän. Näin moottorin pyörimistä voidaan ohjata erittäin tarkasti. Servomoottorin tarkkuus määräytyy kooderin tarkkuuden (viivojen lukumäärän) perusteella. Toisin sanoen servomoottori itse lähettää pulsseja, ja se lähettää vastaavan määrän pulsseja jokaista pyörimiskulmaa kohden. Näin servomoottorin ja servomoottorin kooderin pulssit muodostavat kaiun. Joten kyseessä on suljetun silmukan ohjaus, ja askelmoottori on avoimen silmukan ohjaus.
Lmatalataajuiset ominaisuudet ovat erilaiset
Askelmoottori: Matalataajuista värähtelyä esiintyy helposti alhaisilla nopeuksilla. Kun askelmoottori toimii alhaisella nopeudella, matalataajuisen värähtelyn voittamiseksi tulisi yleensä käyttää vaimennustekniikkaa, kuten lisätä moottoriin vaimennin tai käyttää jakotekniikkaa.
Servomoottori: erittäin tasainen toiminta, ei tärinää edes pienillä nopeuksilla.
Teri momentti-taajuusominaiskäyrät
Askelmoottori: lähtömomentti pienenee nopeuden kasvaessa ja se pienenee jyrkästi suuremmilla nopeuksilla, joten sen suurin työnopeus on yleensä 300–600 r/min.
Servomoottori: vakiomomentti, eli nimellisnopeudella (yleensä 2000 tai 3000 r/min) lähtömomentti on nimellisnopeudella suurempi kuin vakioteho.
Depäsuora ylikuormituskapasiteetti
Askelmoottori: Yleensä ei ole ylikuormituskykyä. Askelmoottorilla ei ole tällaista ylikuormituskykyä, joten tämän hitausmomentin voittamiseksi on usein tarpeen valita suurempi moottorin vääntömomentti. Kone ei normaalikäytössä tarvitse niin paljon vääntömomenttia, mikä johtaa vääntömomentin hukkaan.
Servomoottorit: niillä on vahva ylikuormituskapasiteetti. Niillä on nopeuden ja vääntömomentin ylikuormituskyky. Niiden suurin vääntömomentti on kolminkertainen nimellisvääntömomenttiin verrattuna, ja niitä voidaan käyttää käynnistyshitausmomentin inertiakuormien hitausmomentin voittamiseen.
Derilainen operatiivinen suorituskyky
Askelmoottori: Avoimen silmukan ohjauksessa askelmoottorin ohjaus on liian korkea käynnistystaajuus tai liian suuri kuormitus, mikä johtaa askelten menetyksiin tai estymiseen. Liian suuri nopeus on altis ylikierroksille. Siksi nopeuden tarkkuuden varmistamiseksi on otettava huomioon nousevan ja laskevan nopeuden ongelma.
Servomoottori: AC-servokäyttöjärjestelmä suljetun silmukan ohjaukseen, kuljettaja voi ottaa näytteen suoraan moottorin kooderin takaisinkytkentäsignaalista. Asennussilmukan ja nopeussilmukan sisäinen koostumus ei yleensä aiheuta askelmoottorin askelhäviöitä tai ylityksiä, joten ohjauksen suorituskyky on luotettavampi.
Spissavasteen suorituskyky on erilainen
Askelmoottori: kiihdytys pysähdyksestä käyttönopeuteen (yleensä useita satoja kierroksia minuutissa) vaatii 200 ~ 400 ms.
Servomoottori: AC-servojärjestelmän kiihtyvyys on parempi, kiihdytys pysähdyksestä nimellisnopeuteen 3000 r/min vain muutamassa millisekunnissa, ja sitä voidaan käyttää nopean käynnistyksen ja pysäytyksen sekä suuren kentän ohjauksen sijaintitarkkuuden vaatimuksiin.
Aiheeseen liittyviä suosituksia: https://www.kggfa.com/stepper-motor/
Julkaisun aika: 28.4.2024
