Výběr mezi servomotorem a krokovým motorem může být docela výzvou, která zahrnuje vyvážení několika konstrukčních faktorů. Při výběru nejlepšího motoru pro vaši aplikaci hrají roli náklady, točivý moment, rychlost, zrychlení a obvod pohonu. Zkontrolovali jsme jejich použití a silné stránky, abychom vám pomohli vybrat ten správný motor pro vaši aplikaci.
Celková zjištění
Krokové motory
- 50 až 100 magnetických párů
- Snadnější ovládání
- Více flexibility a přesnosti
- Lepší při nízkých rychlostech
Servomotory
- Čtyři až 12 magnetických párů
- Méně zastávek
- Může vyžadovat rotační kodér
- Lepší při vyšších rychlostech
Krokové a servomotory se liší dvěma klíčovými způsoby: základní konstrukcí a způsoby ovládání. Oba poskytují rotační sílu k pohybu systému. Krokové motory mají více kroků nebo pozic, které může motor držet. Celkově jsou servomotory nejlepší pro aplikace s vysokou rychlostí a vysokým točivým momentem. Konstrukce krokového motoru poskytuje konstantní přídržný moment, aniž by bylo nutné motor napájet. Točivý moment krokového motoru při nízkých otáčkách je větší než u stejnosměrného servomotoru. Serva však mohou dosáhnout vyšší celkové rychlosti.
Počet kroků: Krokové motory nabízejí větší rozmanitost
Krokové motory
- Více magnetických párů, což znamená více kroků
- Snazší dosáhnout konkrétního kroku
Servomotory
- Méně magnetických párů
- Méně snadné jít na přesné místo
Krokové motory mají obvykle 50 až 100 magnetických párů severního a jižního pólu generovaných permanentním magnetem nebo elektrickým proudem. Pro srovnání mají servomotory méně pólů, často celkem 4 až 12. Každý z nich nabízí přirozený bod zastavení hřídele motoru. Větší počet zastavení umožňuje krokovému motoru pohybovat se přesně a přesně mezi nimi a umožňuje mu pracovat bez jakékoli zpětné vazby polohy pro mnoho aplikací. Servomotory často vyžadují rotační enkodér, který sleduje polohu hřídele motoru, zejména pokud potřebuje provádět přesné pohyby.
Hnací mechanismus: Steppery jsou přesnější
Krokové motory
- Snadnější jízda na konkrétní pozici
- Najděte konečnou pozici na základě počtu kroků
Servomotory
- Těžší ovládání přesně
- Odečtěte konečnou polohu na základě nastavovacího proudu
Jízda krokového motoru do přesné polohy je mnohem jednodušší než řízení servomotoru. U krokového motoru posune jeden hnací impuls hřídel motoru o jeden krok od jednoho pólu k druhému. Jelikož je velikost kroku daného motoru fixována na určitou míru rotace, je přesunutí do přesné polohy otázkou vyslání správného počtu pulzů. Naproti tomu servomotory odečítají rozdíl mezi aktuální polohou kodéru a polohou, které jim byly přikázány, a upravují proud potřebný k pohybu do správné polohy. S dnešní digitální elektronikou se krokové motory ovládají mnohem snadněji než servomotory.
Výkon: Serva jsou lepší při vysokých rychlostech
Servomotory
- Nižší maximální otáčky (kolem 2 000)
- Při vyšších rychlostech je k dispozici menší točivý moment
Krokové motory
- Může běžet při mnohem vyšších rychlostech
- Neztrácí točivý moment s otáčkami za minutu
Pro aplikace, které vyžadují vysoké otáčky a vysoký točivý moment, servomotory září. Krokové motory dosahují špiček kolem rychlostí 2 000 ot / min, zatímco servomotory jsou k dispozici mnohonásobně rychleji. Servomotory si také udržují svůj krouticí moment při vysoké rychlosti, až 90% jmenovitého krouticího momentu je k dispozici ze serva při vysokých otáčkách. Serva jsou účinnější než krokové motory s účinností mezi 80–90%. Servomotor může krátkodobě dodávat zhruba dvojnásobek svého jmenovitého točivého momentu, což poskytuje dostatečnou kapacitu pro čerpání, když je potřeba. Servomotory jsou navíc tiché, jsou k dispozici v měniči střídavého a stejnosměrného proudu a nevibrují ani netrpí rezonančními problémy. Krokové motory ztrácejí značnou část svého točivého momentu, když se blíží své maximální rychlosti řidiče. Typická je ztráta 80% jmenovitého momentu při 90% maximální rychlosti. Krokové motory také nejsou tak dobré jako servomotory při zrychlování zátěže. Pokus o příliš rychlé zrychlení zátěže, kdy krokový motor nemůže generovat dostatek točivého momentu pro přechod do dalšího kroku před dalším impulzem pohonu, bude mít za následek vynechaný krok a ztrátu polohy.
Závěrečný verdikt
Výběr nejlepšího motoru pro vaši aplikaci závisí na několika klíčových kritériích návrhu vašeho systému, včetně nákladů, požadavků na přesnost polohy, požadavků na točivý moment, dostupnosti výkonu pohonu a požadavků na zrychlení. Krokové motory jsou vhodnější pro aplikace s nízkou akcelerací a vysokým přidržovacím momentem. Servomotory jsou schopné dodávat více energie než krokové motory, ale pro přesnější polohování vyžadují mnohem složitější obvody pohonu a polohovou zpětnou vazbu. Často vyžadují převodovky, zejména při provozu s nižší rychlostí. Díky požadavku na převodovku a kódovač polohy je konstrukce servomotoru mechaničtější a zvyšuje požadavky na údržbu systému. Pokud je nezbytná přesnost polohy, nesmí zatížení motoru nikdy překročit jeho točivý moment, nebo musí být krokový motor kombinován s kodérem polohy, aby byla zajištěna přesnost. Krokové motory také trpí problémy s vibracemi a rezonancí. Při určitých rychlostech, částečně v závislosti na dynamice zatížení, může krokový motor vstoupit do rezonance a nemusí být schopen řídit zátěž. Výsledkem jsou vynechané kroky, zablokované motory, nadměrné vibrace a hluk.