Harjattoman askelmoottorin ja servomoottorin vertailu

Täysin digitaalisten AC-servojärjestelmien myötä AC-servomoottoreita käytetään yhä enemmän digitaalisissa ohjausjärjestelmissä. Sopeutuakseen digitaalisen ohjauksen kehityssuuntaukseen useimmat liikkeenohjausjärjestelmät käyttävät askelmoottoreita tai täysin digitaalisia AC-servomoottoreita executive-moottoreina. Vaikka nämä kaksi ovat samanlaisia ohjausmenetelmissä (pulssijuna ja suuntasignaali), suorituskyvyssä ja sovelluksissa on suuria eroja.

Perinteisten askelmoottoreiden ja servomoottoreiden välinen perusero on moottorin tyyppi ja sen ohjausmenetelmä. Askelmoottorit käyttävät yleensä 50-100 pylväsharjatonta moottoria, kun taas tyypillisissä servomoottoreissa on vain 4-12 napaa. Napa on moottorin alue, jossa pohjois- tai etelänapa syntyy kestomagneettimagneetista tai kelasta, joka kulkee käämitysvirran läpi.

Askelmoottorit eivät tarvitse kooderia, koska ne voivat liikkua tarkasti useiden pylväiden välillä, kun taas hyvin harvat servomoottorit vaativat kooderin seuraamaan sijaintiaan. Kun servoyksikkö lukee moottorin enkooderin ja komentoasennon [suljettu silmukka] välisen eron ja säätää liikkumiseen tarvittavaa virtaa, askelmoottori käyttää vain pulssia [avointa silmukkaa] liikkumiseen asteittain.

1. Erilainen ohjaustarkkuus

Kaksivaiheisen hybridi-askelmoottorin askelkulma on yleensä 3,6 astetta ja 1,8 astetta, ja viisivaiheisen hybridi-askelmoottorin askelkulma on yleensä 0,72 astetta ja 0,36 astetta. On myös joitain korkean suorituskyvyn askelmoottoreita, joissa on pienempi askelkulma. Esimerkiksi Stone Companyn valmistaman hitaan langan työstökoneiden askelkulman askelkulma on 0,09 astetta; Saksalaisen Bergerlahrin (bergerlahr) tuottama kolmivaiheinen hybridi-askelmoottori on askelkulma koodikytkimestä on asetettu 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072, 0,036, joka on yhteensopiva kaksivaiheisten ja viisivaiheisten hybridi-askelmoottoreiden askelkulman kanssa.

Kaksi: erilaiset matalataajuiset ominaisuudet

Askelmoottorit ovat alttiita matalataajuisille värähtelyille alhaisilla nopeuksilla. Tärinätaajuus liittyy kuormituksen tilaan ja taajuusmuuttajan suorituskykyyn. Yleisesti katsotaan, että tärinätaajuus on puolet moottorin kuormittavasta nousutaajuudesta. Tämä askelmoottorin toimintaperiaatteella määritetty matalataajuinen tärinäilmiö on erittäin epäsuotuisa koneen normaalille toiminnalle. Kun askelmoottori toimii alhaisella nopeudella, vaimennustekniikkaa tulisi yleensä käyttää matalataajuisen värähtelyilmiön voittamiseksi, kuten pellin lisääminen moottoriin tai osastoimointitekniikan käyttö taajuusmuuttajassa.

Kolme: erilaiset hetkitaajuusominaisuudet

Askelmoottorin lähtömomentti pienenee nopeuden lisääntyessä ja laskee jyrkästi suuremmalla nopeudella, joten sen suurin työnopeus on yleensä 300-600 rpm.

Ac servomoottorin vääntömomenttiteho on vakio, eli se voi tuottaa nimellismomentin nimellisnopeudellaan (yleensä 2000 rpm tai 3000 rpm) ja jatkuvan tehon nimellisnopeuden yläpuolella.

Neljä: eri ylikuormituskapasiteetti

Askelmoottoreilla ei yleensä ole ylikuormituskapasiteettia. AC-servomoottoreilla on vahva ylikuormituskapasiteetti. Ota esimerkiksi Panasonic AC -servojärjestelmä, siinä on nopeuden ylikuormitus- ja vääntömomentin ylikuormitusominaisuudet. Suurin vääntömomentti on kolminkertainen nimellisvääntömomenttiin, jota voidaan käyttää inertiakuormituksen hitaushetken voittamiseen käynnistyshetkellä. Koska askelmoottoreilla ei ole tätä ylikuormituskapasiteettia, tämän inertian hetken voittamiseksi mallia valittaessa on usein tarpeen valita moottori, jolla on suurempi vääntömomentti, ja kone ei tarvitse niin suurta vääntömomenttia normaalin käytön aikana, joten vääntömomentti ilmestyy. Jätteiden ilmiö.

Viisi: erilainen käyttökyky

Askelmoottoria ohjataan avoimen silmukan ohjauksella. Jos aloitustaajuus on liian suuri tai kuorma on liian suuri, on helppo menettää askeleita tai pysähtyä. Kun nopeus on liian suuri, se on helppo ylittää. Siksi sen ohjaustarkkuuden varmistamiseksi sitä on käsiteltävä hyvin. Nopeuta ylös ja alas ongelmia. AC-servo-asemajärjestelmä on suljetun silmukan ohjaus. Taajuusmuuttaja voi ottaa suoraan näytteen moottorin enkooderin takaisinkytkentäsignaalista. Asentosilmukka ja nopeussilmukka muodostuvat sisälle. Yleensä askelmoottori ei menetä vaiheita tai ylitystä, ja ohjausteho on luotettavampi.

Kuusi: Nopeus vaikuttaa suorituskykyyn eri tavalla

Askelmoottorin kiihdyttämiseen pysähtymisnopeudesta työnopeuteen kestää 200–400 millisekuntia (yleensä useita satoja kierroksia minuutissa). AC-servojärjestelmän kiihtyvyyskyky on parempi. Esimerkiksi Panasonic msma400w AC servo -moottori kestää vain muutaman millisekunnit kiihdyttää pysähtymisestä sen nimellisnopeuteen 3000 rpm, jota voidaan käyttää ohjaustilanteissa, jotka vaativat nopeaa käynnistystä ja pysäytystä.