Odabir između servo motora i motora sa stepenicama može biti prilično izazov s uravnoteženjem nekoliko faktora dizajna. Razmatranja troškova, okretni moment, brzina, ubrzanje i pogonski sklopovi igraju ulogu u odabiru najboljeg motora za vašu aplikaciju.
Osnovne razlike između Stepper i Servo Motors
Stepper i servo motori se razlikuju na dva ključna načina, u njihovoj osnovnoj konstrukciji i načinu njihove kontrole. Stepperovi motori imaju veliki broj stupova, magnetski parovi sjevernih i južnih polova generirani bilo pomoću permanentnog magneta ili električne struje, tipično od 50 do 100 stupova. Za usporedbu, servo motori imaju vrlo malo polova, često 4 do 12 ukupno. Svaki stup ima prirodnu točku za zaustavljanje motornog vratila. Veći broj polova omogućuje motoru za koračanje precizno i precizno kretanje između svakog stupca i omogućava da se paspar za rad bez bilo kakvog pozicioniranja povratne pozicije za mnoge primjene. Servo motori često zahtijevaju koder položaja za praćenje položaja osovine motora, posebno ako su potrebni precizni pokreti.
Vožnja motora na preciznu poziciju znatno je jednostavnija od vožnje servo motora. S motorom za usisavanje, jedan pulsni impuls će pomaknuti osovinu motora jedan korak, od jednog pola do drugog. Budući da je veličina koraka određenog motora fiksirana pri određenoj količini rotacije, prebacivanje na precizan položaj jednostavno je pitanje slanja pravog broja impulsa. Nasuprot tome, servo motori očitavaju razliku između trenutnog položaja davača i položaja na kojem su bili naređeni, a samo trenutni potrebni za pomicanje na ispravan položaj. S današnjom digitalnom elektronikom, motori sa stezaljkama mnogo su lakše kontrolirati od servo motora.
Stepper prednosti
Stepper motori nude nekoliko prednosti nad servo motora iznad većeg broja polova i lakše upravljanje pogonom. Dizajn koračnog motora osigurava stalan zakretni moment, bez potrebe za motorom. Zakretni moment motora na nižim brzinama veći je od servo motora iste veličine. Jedna od najvećih prednosti stepper motora je njihova relativno niska cijena i dostupnost.
Servo prednosti
Za primjene kod kojih je potrebna velika brzina i visok okretni moment, servo motori sjaju. Stepperovi motori vrh oko brzina od 2.000 o / min, dok servo motori su dostupni mnogo puta brže. Servo motori također održavaju svoj okretni moment pri velikoj brzini, do 90% nazivnog momenta dostupan je od servisa pri velikoj brzini. Servo motori također su učinkovitiji od stupnja motora s učinkovitosti između 80-90%. Servo motor može opskrbljivati otprilike dvostruko više od nazivnog zakretnog momenta kratkim vremenskim razdobljima, pružajući bušotinu kapaciteta za crtanje od kada je to potrebno. Osim toga, servo motori su dosta dostupni u AC i DC pogonu i ne vibriraju ili pate od rezonantnih problema.
Ograničenja korača
Za sve njihove prednosti, motori sa stezaljkama imaju nekoliko ograničenja koja mogu uzrokovati značajne probleme u implementaciji i radu ovisno o vašoj aplikaciji. Stepper motori nemaju nikakvu rezervnu snagu. Zapravo, motori na stepenicama gube znatnu količinu okretnog momenta prilikom pristupa maksimalnoj brzini vozača. Tipičan je gubitak od 80% nazivnog momenta pri 90% maksimalne brzine. Stepper motori također nisu dobri kao servo motori u ubrzavanju opterećenja. Pokušaj prebrze ubrzati opterećenje tamo gdje pasparator ne može generirati dovoljno okretnog momenta za pomicanje na sljedeći korak prije nego što sljedeći pogonski impuls uzrokuje preskakanje i gubitak položaja. Ako je točnost položaja neophodna, opterećenje motora ne smije nikada prelaziti svoj okretni moment ili se stepenica mora kombinirati s koderom položaja kako bi se osigurala točnost položaja. Stepper motori također pate od problema s vibracijama i rezonancijama. Kod određenih brzina, djelomično ovisno o dinamici opterećenja, motor sa stepperom može ući u rezonanciju i ne može voziti opterećenje.
To dovodi do preskakanja stupnjeva, usporenih motora, prekomjerne vibracije i buke.
Servo ograničenja
Servo motori su sposobni isporučiti više snage nego lijevi motori, ali zahtijevaju puno složenije pogonske strujne krugove i pozicijske povratne informacije za točne pozicioniranje. Servo motori također su puno skuplji od motora na stepenicama i često je teže pronaći. Servo motori često zahtijevaju mjenjačke kutije, posebno za niže brzine rada. Zahtjev za mjenjačem i davač položaja čine mehanicki složenije servo motore i povećavaju zahtjeve održavanja sustava. Na vrh svega toga, servo motori su skuplji od motora na stezaljkama prije dodavanja na cijenu kodera položaja.
Sažetak
Odabir najboljeg motora za vašu aplikaciju ovisi o nekoliko ključnih kriterija dizajna vašeg sustava, uključujući troškove, zahtjeve položajne točnosti, zahtjeve zakretnog momenta, dostupnost snage pogona i zahtjeve za ubrzanjem. Općenito, servo motori su najbolji za velike brzine i velike zakretne primjene, dok su motori za usisavanje bolje prilagođeni nižim ubrzanjima, visokim pritiskom za okretni moment.