Leistungsvergleich zwischen Servomotor und Schrittmotor
In dem gegenwärtigen digitalen Steuerungssystem für Haushalte ist der Einsatz eines Schrittmotors sehr umfangreich. Mit dem Aufkommen eines vollständig digitalen AC-Servosystems wird ein AC-Servomotor zunehmend in digitalen Steuersystemen eingesetzt, um sich an die Entwicklung der digitalen Steuerung anzupassen. Trends, Motion Control-Systeme verwenden meist Schrittmotoren oder volldigitale AC-Servomotoren als Stellmotoren. Obwohl beide im Steuermodus (Burst- und Richtungssignale) ähnlich sind, gibt es große Unterschiede in Leistung und Anwendung. Vergleichen Sie nun die Leistung der beiden.
Erstens ist die Steuerungsgenauigkeit unterschiedlich
Der Schrittwinkel des Zweiphasen-Hybrid-Schrittmotors beträgt im Allgemeinen 1,8 ° und 0,9 ° und der Schrittwinkel des Fünf-Phasen-Hybrid-Schrittmotors beträgt im Allgemeinen 0,72 ° und 0,36 °. Es gibt auch einige Hochleistungs-Schrittmotoren, die nach der Unterteilung kleinere Schrittwinkel haben. Der von SANYODENKI hergestellte Zweiphasen-Hybrid-Schrittmotor kann über den DIP-Schalter auf 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° und 0,036 ° eingestellt werden. Kompatibel mit dem Schrittwinkel von Zwei- und Fünfphasen-Hybrid-Schrittmotoren.
Die Regelgenauigkeit des AC-Servomotors wird durch den Drehgeber an der Rückseite der Motorwelle gewährleistet. Ein Beispiel ist der volldigitale AC-Servomotor von KINGSERVO. Bei einem Motor mit einem standardmäßigen 2500-Zeilen-Encoder beträgt das Impulsäquivalent aufgrund der Vierfachfrequenz-Technologie im Inneren des Treibers 360 ° / 10000 = 0,036 °. Bei einem Motor mit einem 17-Bit-Encoder erhält der Antrieb eine Umdrehung von 131072-Impulsmotoren, dh das Impulsäquivalent beträgt 360 ° / 131072 = 0,0027466 °. Dies ist das Impulsäquivalent eines Schrittmotors mit einem Schrittwinkel von 1,8 °. 1/655.
Zweitens unterscheiden sich die niederfrequenten Eigenschaften
Schrittmotoren neigen bei niedrigen Drehzahlen zu niederfrequenten Vibrationen. Die Vibrationsfrequenz hängt vom Lastzustand und der Leistung des Fahrers ab. Es wird allgemein angenommen, dass die Vibrationsfrequenz die Hälfte der Startfrequenz des Motors ohne Last ist. Dieses niederfrequente Schwingungsphänomen, das durch das Arbeitsprinzip des Schrittmotors bestimmt wird, ist für den normalen Betrieb der Maschine sehr nachteilig. Wenn der Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, sollte im Allgemeinen eine Dämpfungstechnologie verwendet werden, um das Phänomen der niederfrequenten Schwingung zu überwinden, z. B. das Hinzufügen eines Dämpfers zum Motor oder die Verwendung einer Unterteilungstechnologie am Antrieb.
Der AC-Servomotor läuft sehr ruhig und Vibrationen treten auch bei niedrigen Drehzahlen nicht auf. Das AC-Servosystem verfügt über eine Resonanzunterdrückungsfunktion, die die Steifigkeit der Maschine abdecken kann, und verfügt über eine Frequenzanalysefunktion (FFT) innerhalb des Systems, die den Resonanzpunkt der Maschine erkennen und die Systemeinstellung erleichtern kann.
Drittens der Unterschied in den Frequenzcharakteristiken
Das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors nimmt mit zunehmender Drehzahl ab und fällt bei höheren Drehzahlen stark ab, so dass die maximale Betriebsdrehzahl im Allgemeinen 300 bis 600 U / min beträgt. Der AC-Servomotor hat einen konstanten Drehmomentausgang, das heißt, er kann das Nenndrehmoment innerhalb seiner Nenndrehzahl (im Allgemeinen 2000 RPM oder 3000 RPM) ausgeben, und es ist eine konstante Ausgangsleistung über der Nenndrehzahl.
Viertens unterscheidet sich die Überlastfähigkeit
Schrittmotoren haben im Allgemeinen keine Überlastfähigkeit. Der AC-Servomotor hat eine starke Überlastfähigkeit. Nehmen Sie das KINGSERVO AC-Servosystem als Beispiel. Es verfügt über Geschwindigkeitsüberlastungs- und Drehmomentüberlastungsfähigkeit. Sein maximales Drehmoment ist das Dreifache des Nenndrehmoments und kann verwendet werden, um das Trägheitsmoment der Trägheitslast im Moment des Startens zu überwinden. Da im Schrittmotor keine solche Überlastfähigkeit vorhanden ist, ist es zur Überwindung dieses Trägheitsmoments während der Auswahl häufig erforderlich, einen Motor mit einem großen Drehmoment auszuwählen, und die Maschine benötigt im Normalbetrieb kein so großes Drehmoment und ein Drehmoment erscheint. Das Phänomen der Verschwendung.
Fünf verschiedene Betriebsleistungen
Die Steuerung des Schrittmotors erfolgt über eine Steuerung. Wenn die Startfrequenz zu hoch ist oder die Last zu groß ist, kann sie verloren gehen oder blockiert werden. Wenn die Geschwindigkeit während des Stopps zu hoch ist, kann es zu einem Überschwingen kommen. Um die Kontrollgenauigkeit zu gewährleisten, sollte sie daher gut gehandhabt werden. Das Problem der steigenden und fallenden Geschwindigkeit. Das AC-Servoantriebssystem ist geregelt. Der Frequenzumrichter kann das Feedbacksignal des Motorgebers direkt abtasten. Die interne Positionsschleife und die Geschwindigkeitsschleife werden gebildet. Es gibt keinen Verlust oder Überschwingen des Schrittmotors und die Steuerungsleistung ist zuverlässiger.
Sechstens unterscheidet sich die Geschwindigkeitsreaktionsleistung
Es dauert 200 bis 400 Millisekunden, bis der Schrittmotor vom Stillstand auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt (typischerweise mehrere hundert Umdrehungen pro Minute). Das AC-Servosystem hat eine bessere Beschleunigungsleistung. Am Beispiel des KINGSERVO 400W AC-Servomotors dauert es nur wenige Millisekunden, um vom Stillstand auf die Nenndrehzahl von 3000 U / min zu beschleunigen, die in Steuerungsanwendungen verwendet werden kann, die ein schnelles Starten und Stoppen erfordern.
Zusammenfassend ist das AC-Servosystem in vielen Leistungsaspekten dem Schrittmotor überlegen. In manchen Fällen, in denen die Anforderungen nicht hoch sind, werden häufig Schrittmotoren verwendet, um den Motor auszuführen. Daher ist es im Entwurfsprozess des Steuersystems erforderlich, die Steuerungsanforderungen, Kosten und andere Faktoren umfassend zu berücksichtigen und den geeigneten Steuermotor auszuwählen.
