Perbedaan dan pemilihan stepper drive dan servo drive
1. Perbedaan utama antara stepper drive dan servo drive.
2. Beberapa masalah praktis dalam proses seleksi khusus.
Ikhtisar:
Motor stepper terutama diklasifikasikan berdasarkan jumlah fase, dan motor steping dua fase dan lima fase banyak digunakan di pasar. Motor melangkah dua fase dapat dibagi menjadi 400 bagian yang sama per revolusi, dan fase lima dapat dibagi menjadi 1000 bagian yang sama. Oleh karena itu, karakteristik motor melangkah lima fase lebih baik, waktu akselerasi / deselerasi lebih pendek, dan inersia dinamis lebih rendah. .
Dengan munculnya sistem servo AC digital semua, motor servo AC semakin banyak digunakan dalam sistem kontrol digital. Untuk beradaptasi dengan tren perkembangan kontrol digital, motor stepping atau motor servo AC digital semuanya digunakan sebagai motor eksekusi dalam sistem kontrol gerak. Meskipun keduanya serupa dalam kontrol (sinyal burst dan direction), ada perbedaan besar dalam kinerja dan aplikasi.
Sekarang bandingkan kinerja keduanya.
Pertama, akurasi kontrol berbeda
Sudut stepping motor hybrid dua fase umumnya 3,6 derajat dan 1,8 derajat, dan motor step step hybrid lima fase hibrida umumnya 0,72 derajat dan 0,36 derajat. Ada juga beberapa motor stepper berkinerja tinggi dengan sudut step yang lebih kecil. Sebagai contoh, motor penggerak untuk mesin pemotong kawat lambat yang diproduksi oleh beberapa perusahaan domestik memiliki sudut langkah 0,09 derajat; sudut langkah motor stepping hybrid tiga fase yang diproduksi oleh beberapa perusahaan internasional dapat diatur oleh saklar dial. Ini adalah 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072, dan 0,036, dan kompatibel dengan sudut langkah motor melangkah dua fase dan hibrida lima fase.
Akurasi kontrol motor servo AC dijamin oleh rotary encoder di bagian belakang poros motor. Ambil motor servo AC digital semua kami sebagai contoh. Untuk motor dengan encoder 2500-line standar, pulsa setara adalah 360 derajat / 10.000 = 0,036 derajat karena teknologi frekuensi quadruple di dalam pengemudi. Untuk motor dengan encoder 17-bit, drive menerima satu putaran per 217 = 131072 motor pulsa, yaitu pulsa yang setara adalah 360 derajat / 131072 = 9,89 detik. Ini adalah 1/655 dari pulsa yang setara dengan motor melangkah dengan sudut langkah 1,8 derajat.
Kedua, karakteristik frekuensi rendah berbeda
Motor stepper rentan terhadap getaran frekuensi rendah pada kecepatan rendah. Frekuensi getaran terkait dengan kondisi beban dan kinerja pengemudi. Secara umum dianggap bahwa frekuensi getaran adalah setengah dari frekuensi lepas landas motor tanpa beban. Fenomena getaran frekuensi rendah ini, yang ditentukan oleh prinsip kerja motor stepper, sangat merugikan pengoperasian normal mesin. Ketika motor stepper bekerja pada kecepatan rendah, teknologi redaman umumnya harus digunakan untuk mengatasi fenomena getaran frekuensi rendah, seperti menambahkan peredam ke motor atau membagi drive.
Motor servo AC berjalan sangat lancar, dan getaran tidak terjadi bahkan pada kecepatan rendah. Sistem servo AC memiliki fungsi penekanan resonansi, yang dapat menutupi kekakuan alat berat, dan memiliki fungsi analisis frekuensi (fft) di dalam sistem untuk mendeteksi titik resonansi mesin dan memfasilitasi penyesuaian sistem.
Ketiga, perbedaan karakteristik frekuensi
Torsi output dari motor penggerak berkurang ketika kecepatan meningkat, dan turun tajam pada kecepatan yang lebih tinggi, sehingga kecepatan operasi maksimum umumnya 300 hingga 600 rpm.
Motor servo AC adalah output torsi konstan, yaitu dapat menghasilkan torsi terukur dalam kecepatan terukurnya (umumnya 2000 rpm atau 3000 rpm), dan merupakan output daya konstan di atas kecepatan terukur.
Keempat, kapasitas beban berbeda
Motor stepper umumnya tidak memiliki kemampuan kelebihan beban. Motor servo AC memiliki kemampuan kelebihan beban yang kuat. Ambil sistem servo AC kami sebagai contoh, ia memiliki kecepatan berlebih dan kemampuan torsi berlebih. Torsi maksimumnya adalah tiga kali torsi terukur dan dapat digunakan untuk mengatasi momen inersia dari beban inersia pada saat start. Karena tidak ada kemampuan kelebihan dalam melangkah motor, untuk mengatasi momen inersia selama pemilihan, sering diperlukan untuk memilih motor dengan torsi besar, dan mesin tidak memerlukan torsi sebesar itu selama operasi normal, dan torsi muncul. Fenomena sampah.
Lima, kinerja operasi yang berbeda
Kontrol motor penggerak adalah kontrol loop terbuka. Jika frekuensi awal terlalu tinggi atau beban terlalu besar, mungkin hilang atau terhalang. Jika kecepatan terlalu tinggi selama berhenti, overshoot dapat terjadi. Oleh karena itu, untuk memastikan akurasi kontrol, harus ditangani dengan baik. Masalah meningkatkan dan menurunkan kecepatan. Sistem penggerak servo AC adalah kontrol loop tertutup. Drive dapat secara langsung mencicipi sinyal umpan balik dari motor encoder. Lingkaran posisi internal dan putaran kecepatan terbentuk. Secara umum, motor stepless hilang atau overshoot, dan kinerja kontrol lebih dapat diandalkan.
Keenam, kinerja dampak kecepatan berbeda
Dibutuhkan 200 hingga 400 milidetik untuk motor stepper untuk berakselerasi dari macet ke kecepatan operasi (biasanya beberapa ratus putaran per menit). Sistem servo AC memiliki kinerja akselerasi yang lebih baik. Mengambil motor servo Panasonic msma400w AC sebagai contoh, hanya dibutuhkan beberapa milidetik untuk berakselerasi dari berhenti hingga kecepatan pengenalnya 3000 rpm. Ini dapat digunakan dalam aplikasi kontrol yang membutuhkan mulai cepat dan berhenti.
Bagaimana memilih?
1. Cara memilih motor servo dan motor stepper dengan benar
Terutama tergantung pada aplikasi spesifik, mudah untuk menentukan: sifat beban (seperti beban horizontal atau vertikal), torsi, inersia, kecepatan, ketepatan, persyaratan akselerasi dan perlambatan, persyaratan kontrol atas (seperti antarmuka port dan komunikasi Dalam hal persyaratan, metode kontrol utama adalah posisi, torsi atau kecepatan, apakah catu daya DC atau AC, atau bertenaga baterai, rentang tegangan. Ini digunakan untuk menentukan model motor dan drive atau pengontrol yang terkait.
2. Bagaimana cara menggunakan driver motor stepper?
Tergantung pada arus motor, driver yang lebih besar atau sama dengan arus ini digunakan. Drive terbagi dapat digunakan jika diperlukan getaran rendah atau presisi tinggi. Untuk motor torsi tinggi, gunakan penggerak bertegangan tinggi sebanyak mungkin untuk mencapai kinerja kecepatan tinggi yang baik.
3. Apa perbedaan antara motor stepper 2 fase dan 5 fase? Bagaimana memilih?
Motor 2 fase memiliki biaya rendah, tetapi getaran pada kecepatan rendah besar, dan torsi pada kecepatan tinggi dengan cepat diturunkan. Motor 5 fase memiliki lebih sedikit getaran dan kinerja kecepatan tinggi, yang 30 ~ 50% lebih tinggi dari motor 2 fase. Itu dapat menggantikan motor servo dalam beberapa kesempatan.
4. Kapan sistem servo DC dipilih, apa perbedaannya dengan servo AC?
Motor servo DC dibagi menjadi motor brushed dan brushless.
Motor sikat memiliki biaya rendah, struktur sederhana, torsi awal yang besar, rentang pengaturan kecepatan lebar, kontrol dan perawatan yang mudah, tetapi perawatan yang mudah (penggantian sikat karbon), interferensi elektromagnetik, dan persyaratan lingkungan. Oleh karena itu dapat digunakan dalam aplikasi industri dan perumahan umum yang sensitif biaya.
Motor brushless berukuran kecil, ringan, output besar, cepat tanggap, kecepatan tinggi, inersia kecil, rotasi halus, dan torsi stabil. Kontrolnya rumit, dan kecerdasannya mudah direalisasikan. Metode pergantian elektronik fleksibel, dan dapat berupa pergantian gelombang persegi atau pergantian gelombang sinus. Motor ini bebas perawatan, memiliki efisiensi tinggi, suhu operasi rendah, radiasi elektromagnetik rendah dan umur panjang, dan dapat digunakan di berbagai lingkungan.
Motor servo AC juga merupakan motor brushless, yang terbagi menjadi motor sinkron dan asinkron. Saat ini, motor sinkron umumnya digunakan dalam kontrol gerak. Ini memiliki rentang daya yang besar dan dapat mencapai daya yang besar. Inersia tinggi, kecepatan rotasi tertinggi rendah, dan berkurang dengan cepat seiring meningkatnya daya. Oleh karena itu, sangat cocok untuk aplikasi dengan kecepatan rendah dan pengoperasian yang lancar.
5. Masalah yang harus diperhatikan saat menggunakan motor
Periksa hal-hal berikut sebelum menyalakan:
1) Apakah tegangan catu daya cocok (tegangan lebih mungkin menyebabkan kerusakan pada modul drive); +/- polaritas dari input DC tidak boleh dihubungkan secara tidak benar, dan model motor atau nilai pengaturan saat ini pada pengontrol drive sesuai (jangan mulai dari awal) Terlalu besar);
2) Jalur sinyal kontrol terhubung dengan benar, dan lokasi industri sebaiknya mempertimbangkan masalah pelindung (seperti menggunakan pasangan yang terpilin);
3) Jangan menghubungkan kabel yang perlu disambungkan saat memulai. Hanya sambungkan ke sistem paling dasar. Setelah berjalan dengan baik, hubungkan mereka langkah demi langkah.
4) Pastikan untuk mengetahui metode pentanahan, atau gunakan mengambang.
5) Diam-diam mengamati keadaan motor dalam waktu setengah jam dari mulai operasi, seperti apakah gerakan normal, suara dan kenaikan suhu, dan segera menghentikan penyesuaian jika masalah ditemukan.