Ako zvoliť správny krokový motor a servomotor
Krokové motory sa klasifikujú hlavne podľa počtu fáz a dvojfázové a päťfázové krokové motory sa na trhu široko používajú. Dvojfázový krokový motor môže byť rozdelený na 400 rovnakých častí na otáčku a päťfázové môžu byť rozdelené na 1000 rovnakých častí. Preto sú vlastnosti päťfázového krokového motora lepšie, čas zrýchlenia / spomalenia je kratší a dynamická zotrvačnosť je nižšia. ,
Porovnanie rozdielov dvojfázového / päťfázového krokového motora:
Konštrukcia motora:
Dvojfázový krokový motor: 8 hlavných pólov ‧; 4-fázová (2-fázová) 4-pólová cievka
Päťfázový krokový motor: 10 hlavných pólov ‧; 5-fázová 2-pólová cievka
Energia rozkladu:
Dvojfázový krokový motor: 1,8 ° / 0,9 ° (200, 400 rozdelenia / otáčka)
Päťfázový krokový motor: 0,72 ° / 0,36 ° (500, 1000 rozdelení / otáčka), 2,5 krát vyšší ako dvojfázový krokový motor
vibrácie:
Dvojfázový krokový motor: medzi 100-200pps je rezonančné pole s nízkou rýchlosťou s veľkými vibráciami a bez významného rezonančného bodu
Päťfázový krokový motor: nízke vibrácie, charakteristiky rýchlosti krútiaceho momentu, menej ako päťfázový krokový motor v rýchlostiach, vysokých otáčkach, vysokom krútiacom momente
Stepper motor je diskrétne pohyblivé zariadenie, ktoré je vnútorne spojené s modernou digitálnou riadiacou technológiou. V súčasnom domácom digitálnom riadiacom systéme je použitie krokových motorov veľmi rozsiahle. S príchodom digitálnych servopohonov so striedavým prúdom sa stále viac používajú sieťové servomotory v digitálnych riadiacich systémoch. S cieľom prispôsobiť sa vývojovému trendu digitálneho riadenia sa väčšinou ako výkonový motor v systéme riadenia pohybu používa krokový motor alebo celoobvodový servomotor AC. Napriek tomu, že obidve sú podobné v režime riadenia (signály burst a smer), existujú veľké rozdiely vo výkonnosti a použití.
Teraz porovnajte výkon týchto dvoch.
Po prvé, presnosť kontroly je iná
Stupňový uhol dvojfázového hybridného krokového motora je všeobecne 3,6 °, 1,8 ° a päťfázový krokový uhol krokového motora je všeobecne 0,72 °, 0,36 °. K dispozícii sú tiež niektoré vysoko výkonné krokové motory s menším stupňovým uhlom. Napríklad krokový motor pre pomalý stroj na rezanie drôtu vyrábaný spoločnosťou Sitong má uhol kroku 0,09 °; je možné vytočiť trojfázový hybridný krokový motor vyrábaný Nemeckom Bergerlahr. Kódové spínače sú nastavené na 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° a 0,036 ° a sú kompatibilné s krokovým uhlom dvojfázových a päťfázových hybridných krokovacích motorov.
Presnosť riadenia servomotora striedavého prúdu je zaručená rotačným snímačom polohy na zadnej strane hriadeľa motora. Napríklad pre motor so štandardným 2500-riadkovým snímačom je digitálny servopohon Panasonic vybavený pulzným ekvivalentom 360 ° / 10000 = 0,036 ° kvôli štvornásobnej frekvenčnej technológii vo vnútri vodiča. Pri motore so 17-bitovým snímačom dostane pohon jednu otáčku na 217 = 131072 impulzných motorov, tj jeho impulzný ekvivalent je 360 ° / 131072 = 9,89 sekundy. Ide o 1/655 pulzného ekvivalentu krokového motora s uhlom kroku 1,8 °.
Po druhé, nízke frekvenčné charakteristiky sú odlišné
Krokové motory sú pri nízkych otáčkach náchylné k nízkym vibráciám. Frekvencia vibrácií súvisí so stavom zaťaženia a výkonom vodiča. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že kmitočet vibrácií je polovica frekvencie vzletu bez zaťaženia motora. Tento jav nízkych frekvencií, ktorý je určený pracovným princípom krokového motora, je veľmi škodlivý pre bežnú prevádzku stroja. Keď krokový motor pracuje pri nízkych otáčkach, technológia tlmenia by sa mala vo všeobecnosti používať na prekonanie fenoménu vibrácií s nízkymi frekvenciami, ako je pridanie tlmiča do motora alebo používanie technológie delenia na pohone.
Servopohon striedavého prúdu beží veľmi hladko a vibrácie nedochádza ani pri nízkych rýchlostiach. Servopohon AC má funkciu potlačenia rezonancie, ktorá dokáže pokryť tuhosť stroja a má vo vnútri systému funkciu analýzy frekvencie (fft), ktorá dokáže rozpoznať rezonančný bod stroja a uľahčiť nastavenie systému.
Po tretie, rozdiel vo frekvenčných charakteristikách
Výstupný krútiaci moment krokového motora klesá s rastúcou rýchlosťou a prudko klesá pri vyšších rýchlostiach, takže maximálna prevádzková rýchlosť je spravidla 300 až 600 ot./min.
Servopohon AC je konštantný výstup krútiaceho momentu, to znamená, že môže dosiahnuť menovitý krútiaci moment v rámci svojich menovitých otáčok (všeobecne 2000 ot / min alebo 3000 ot / min) a je to konštantný výstupný výkon nad menovitými otáčkami.
Po štvrté, kapacita preťaženia je iná
Krokové motory obvykle nemajú schopnosť preťaženia. Servopohon AC má silnú schopnosť preťaženia. Vezmite si ako príklad systém servosystému Panasonic AC, ktorý má schopnosť preťaženia a krútiaceho momentu. Jeho maximálny krútiaci moment je trojnásobok menovitého krútiaceho momentu a môže sa použiť na prekonanie momentu zotrvačnosti zotrvačného zaťaženia v momente štartu. Pretože v krokovom motore neexistuje žiadna takáto schopnosť preťaženia, aby sa počas výberu prekonal tento moment zotrvačnosti, je často potrebné vybrať motor s veľkým krútiacim momentom a stroj nepotrebuje taký veľký krútiaci moment počas bežnej prevádzky , a objaví sa krútiaci moment. Fenomén odpadu.
Päť rôznych prevádzkových výkonov
Ovládanie krokového motora je riadenie otvorenej slučky. Ak je frekvencia spustenia príliš vysoká alebo príliš veľká záťaž, môže sa stratiť alebo zablokovať. Ak je počas zastavenia príliš vysoká rýchlosť, môže dôjsť k prekročeniu. Preto, aby sa zabezpečila presnosť kontroly, mala by sa s ňou zaobchádzať dobre. Problém nárastu a klesania rýchlosti. Systém servopohonu striedavého prúdu je ovládanie s uzavretou slučkou. Pohon môže priamo odobrať spätnoväzbový signál snímača motora. Vnútorná polohová slučka a rýchlostná slučka sú vytvorené. Všeobecne platí, že plynulý motor je stratený alebo prekročen a výkon riadenia je spoľahlivejší.
Po šieste, výkonnosť rýchlosti je odlišná
Trvalo 200 až 400 milisekúnd, aby sa krokový motor zrýchlil z pokoja na prevádzkovú rýchlosť (zvyčajne niekoľko sto otáčok za minútu). Servopohon AC má lepší akceleračný výkon. Ako príklad si vezmite Servo motor Panasonic msma400w. Trvalo iba niekoľko milisekúnd na zrýchlenie z pokoja na menovitú rýchlosť 3000 otáčok za minútu. Môže byť použitý v kontrolných situáciách, kde sa vyžaduje rýchle spustenie.
Stručne povedané, servopohon AC je v mnohých výkonnostných aspektoch lepší ako krokový motor. Avšak v niektorých prípadoch, kde nie sú požiadavky vysoké, sú krokové motory často používané na vykonávanie motora. Preto je pri procese návrhu riadiaceho systému potrebné komplexne zvážiť požiadavky na riadenie, náklady a iné faktory a zvoliť vhodný riadiaci motor.
Stepový motor je ovládač, ktorý premieňa elektrické impulzy na uhlový posuv. Aby sme to povedali bezpodmienečne: keď krokový ovládač dostane impulzný signál, poháňa krokový motor, aby otáčal pevný uhol (a uhol kroku) v nastavenom smere.
Ovládanie uhlového posunu môžete riadiť počtom impulzov, aby ste dosiahli presné polohovanie. Zároveň môžete ovládať rýchlosť a zrýchlenie motora ovládaním impulznej frekvencie, aby ste dosiahli účel regulácie rýchlosti.
Existujú tri typy krokovacích motorov: permanentný magnet (pm), reaktívny (vr) a hybridný (hb).
Stupňovanie permanentných magnetov je všeobecne dvojfázové, krútiaci moment a objem sú malé a uhol kroku je všeobecne 7,5 stupňov alebo 15 stupňov;
Reaktívne stupňovanie je všeobecne trojfázové, čo môže dosiahnuť vysoký krútiaci moment. Uhol sklonu je všeobecne 1,5 stupňa, ale hluk a vibrácie sú veľmi veľké. Rozvinutý v Európe a Spojených štátoch v 80. rokoch minulého storočia bol odstránený;
Hybridné stupňovanie znamená výhodu miešania permanentných magnetov a reaktívnych rovníc. Rozdeľuje sa na dve fázy a na päť fáz: uhol dvojfázového kroku je všeobecne 1,8 stupňov a päťfázový uhol kroku je všeobecne 0,72 stupňov. Tento krokový motor je najpoužívanejší.
