Prestatievergelijking tussen servomotor en stappenmotor

Als een regelsysteem met open lus heeft de stappenmotor een essentiële relatie met moderne digitale besturingstechnologie. In het huidige digitale besturingssysteem voor thuisgebruik wordt de stappenmotor veel gebruikt. Met het verschijnen van een volledig digitaal AC-servosysteem, wordt AC-servomotor meer en meer toegepast in het digitale besturingssysteem. Om zich aan te passen aan de ontwikkelingstrend van digitale besturing, gebruiken de meeste motion control-systemen een stappenmotor of een volledig digitale AC-servomotor als uitvoerende motor. Hoewel ze vergelijkbaar zijn in besturingsmodus (pulstrein en richtingssignaal), verschillen ze behoorlijk in prestaties en toepassing. De prestaties van de twee worden vergeleken.

Ten eerste, verschillende regelnauwkeurigheid

De staphoek van de tweefasige hybride stappenmotor is over het algemeen 1,8 ° en 0,9 °, en de staphoek van de vijffasige hybride stappenmotor is over het algemeen 0,72 ° en 0,36 °. Er zijn ook enkele krachtige stappenmotoren door de achterste opstaphoek kleiner te maken. De staphoek van de tweefasige hybride stappenmotor geproduceerd door NEWKYE kan bijvoorbeeld worden ingesteld op 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° en 0,036 ° met behulp van een draaicodeerschakelaar, die is compatibel met de step Angle van de tweefasige en vijffasige hybride stappenmotor.

De regelnauwkeurigheid van de AC-servomotor wordt gegarandeerd door de roterende encoder aan de achterkant van de motoras. Als we de volledig digitale AC-servomotor van NEWKYE als voorbeeld nemen, voor de motor met standaard 2500 lijnencoder, is het pulsequivalent 360 ° / 8000 = 0,045 ° vanwege het gebruik van viervoudige frequentietechnologie in de driver. Voor een motor met een 17-bits encoder ontvangt de bestuurder 131072 pulsmotoren gedurende één omwenteling, dat wil zeggen dat het pulsequivalent 360 ° / 131072 = 0,0027466 ° is, wat 1/655 is van het pulsequivalent van een stappenmotor met een stap Hoek van 1.8 °.

Ten tweede zijn de kenmerken van lage frequentie verschillend

Bij lage snelheid is de stappenmotor vatbaar voor laagfrequente trillingen. De trillingsfrequentie is gerelateerd aan de belastingstoestand en de prestaties van de bestuurder. Algemeen wordt aangenomen dat de trillingsfrequentie de helft is van de onbelaste startfrequentie van de motor. Het laagfrequente trillingsfenomeen dat wordt bepaald door het werkingsprincipe van de stappenmotor, is zeer ongunstig voor de normale werking van de machine. Wanneer de stappenmotor op lage snelheid werkt, moet in het algemeen dempingstechnologie worden gebruikt om het fenomeen van laagfrequente trillingen te overwinnen, zoals het toevoegen van een demper op de motor of het gebruik van onderverdelingstechnologie.

De AC-servomotor loopt erg soepel en trilt zelfs bij lage snelheden niet. Ac servosysteem met resonantieonderdrukkingsfunctie, kan het gebrek aan mechanische stijfheid dekken, en het systeem heeft een frequentieanalysefunctie (FFT), kan het mechanische trillingspunt detecteren, het systeem eenvoudig aanpassen.

Ten derde is de momentfrequentiekarakteristiek anders

Het uitgangskoppel van de stappenmotor neemt af met de toename van de snelheid en zal sterk dalen bij een hogere snelheid, dus de maximale werksnelheid is over het algemeen 300 ~ 600 RPM. Een AC-servomotor heeft een constante koppeloutput, dat wil zeggen dat hij een nominaal koppel kan leveren binnen zijn nominale snelheid (over het algemeen 2000 RPM of 3000 RPM) en een constant uitgangsvermogen boven de nominale snelheid.

Ten vierde is de overbelastingscapaciteit anders

Stappenmotor heeft over het algemeen geen overbelastingscapaciteit. Ac-servomotor heeft een sterke overbelastingscapaciteit. Als we het Sanyo AC-servosysteem als voorbeeld nemen, heeft het de mogelijkheid tot overbelasting van de snelheid en overbelasting van het koppel. Het maximale koppel is twee tot drie keer het nominale koppel en kan worden gebruikt om het traagheidskoppel van de traagheidsbelasting bij het starten te overwinnen. Omdat de stappenmotor niet zo'n overbelastingscapaciteit heeft, is het, om dit traagheidsmoment bij de selectie te overwinnen, vaak nodig om de motor met een groot koppel te selecteren, en de machine heeft tijdens normaal bedrijf niet zo'n groot koppel nodig, dus het fenomeen van koppelverspilling treedt op.

Ten vijfde, verschillende verrichtingsprestaties

De stappenmotor wordt bestuurd door een open-loop-regeling. Als de startfrequentie te hoog is of de belasting te groot, is het gemakkelijk om stap te verliezen of af te slaan; als de snelheid te hoog is, is het gemakkelijk om voorbij te schieten bij het stoppen. Om de regelnauwkeurigheid te waarborgen, moet het probleem van snelheidsstijging en snelheidsdaling daarom goed worden aangepakt. Ac servo-aandrijfsysteem is een gesloten lusregeling. De bestuurder kan de feedbacksignalen van de motor-encoder direct bemonsteren. Het binnenste gedeelte bestaat uit een positiering en een snelheidsring.

Zesde, verschillende snelheidsresponsprestaties

Het duurt 200 ~ 400 milliseconden voordat een stappenmotor van rust- naar werksnelheid accelereert (over het algemeen honderden omwentelingen per minuut). De versnellingsprestaties van het AC-servosysteem zijn goed. Als we de NEWKYE 400W AC-servomotor als voorbeeld nemen, duurt het slechts een paar milliseconden om van rust te accelereren naar zijn nominale snelheid van 3000 RPM, die kan worden gebruikt bij besturingsmomenten die een snelle start en stop vereisen.

Kortom, het AC-servosysteem is in veel prestatieaspecten superieur aan de stappenmotor. Stappenmotor wordt echter vaak gebruikt om de motor in minder veeleisende situaties uit te voeren. Kies daarom tijdens het ontwerpproces van het besturingssysteem om rekening te houden met de besturingsvereisten, kosten en andere factoren, de juiste besturingsmotor.


Post tijd: Dec-02-2020