Hvad er forskellen mellem en servomotor og en stepmotor?

Stepmotorer og servo motor s er begge almindelige præcisionsbevægelseskontrolaktuatorer, der er meget brugt i industriel automation, robotteknologi og CNC-maskiner. Selvom begge kan opnå nøjagtig positions- og hastighedskontrol, er deres driftsprincipper, ydeevnekarakteristika og applikationer væsentligt forskellige.

Driftsprincipper

Stepmotor

En stepmotor fungerer på et åbent sløjfe kontrolsystem. Dens rotor består af permanente magneter, og statorviklingerne er designet i flere faser. Ved systematisk at aktivere og deaktivere disse viklinger roterer motoren i faste, diskrete trin, kendt som "trinvinkler". Hver elektrisk impuls får motoren til at bevæge sig et trin. Derfor, for at få motoren til at rotere en bestemt vinkel, behøver du kun at sende det tilsvarende antal impulser til dens controller.

Servo motor

A servo motor , på den anden side, bruger et lukket kredsløb kontrolsystem. Den består af tre hoveddele: motoren, en encoder og et drev. Encoderen giver feedback i realtid om motorens position og hastighed. Drevet sammenligner derefter denne feedback med den indstillede målværdi og justerer motorens strøm og spænding for at sikre, at den nøjagtigt når den ønskede position og hastighed. Denne lukkede sløjfe kontrol tillader servo motor til løbende at rette eventuelle positionsfejl, hvilket resulterer i højere præcision og dynamisk ydeevne.

Præstationskarakteristika

Stepmotor

• Præcision : En stepmotors præcision afhænger af dens trinvinkel, typisk fra 0,9° til 1,8°. Micro-stepping-teknologi kan forbedre opløsningen yderligere, men dette kan reducere nøjagtigheden og drejningsmomentet.

• Moment : Stepmotorer har højt drejningsmoment ved lave hastigheder, men deres drejningsmoment falder hurtigt, når hastigheden stiger. De giver et stærkt holdemoment, når de står stille, hvilket eliminerer behovet for en ekstern bremse.

• Hastighed : Den maksimale hastighed for en stepmotor er generelt lav, normalt et par hundrede til tusinde omdrejninger pr. minut (RPM).

• Overbelastningsevne : Stepmotorer har ikke overbelastningsbeskyttelse. Hvis belastningen er for høj, kan de "tabe skridt", idet de ikke følger kontrolimpulserne. Dette fører til positionsfejl, som systemet ikke automatisk kan rette.

Servo motor

• Præcision : A servo motor har meget høj præcision, som primært bestemmes af koderens opløsning. Den kan opnå sub-mikron positioneringsnøjagtighed og opretholde denne præcision selv ved høje hastigheder.

• Moment : A servo motor giver ensartet højt drejningsmoment over hele sit hastighedsområde. Dens drejningsmomentfald ved høje hastigheder er langt mindre end for en stepmotor. Den har også en stærk overbelastningsevne og kan modstå kortvarige overbelastninger på flere gange dets nominelle drejningsmoment.

• Hastighed : Den maksimale hastighed på en servo motor er meget højere end for en stepmotor og når flere tusinde eller endda titusindvis af omdrejninger pr. minut.

• Overbelastningsevne : A servo motor systemet har stærk overbelastningsevne og dynamisk reaktionsevne. Når belastningen pludselig ændrer sig, kan den hurtigt justere for at opretholde den indstillede position og hastighed, hvilket forhindrer tabte skridt.

Ansøgninger

Stepmotor

På grund af deres enkle struktur, lavere omkostninger og høje drejningsmoment og holdekraft ved lave hastigheder, bruges stepmotorer ofte i applikationer, hvor hastigheden ikke er kritisk, belastningen er relativt konstant, og der ikke kræves feedback i realtid. Eksempler omfatter:

• 3D printere

• Lasergravere

• Små CNC-maskiner

• Automater

• Tekstil maskineri

Servo motor

På grund af dens høje præcision, hastighed, drejningsmoment og stærke dynamiske respons er den servo motor er meget udbredt i applikationer med ekstremt høje krav til ydeevne. Eksempler omfatter:

• Industrielle robotarme

• CNC-værktøjsmaskiner med høj præcision

• Automatiserede produktionslinjer

• Udskrivnings- og emballeringsudstyr

• Medicinsk udstyr

Resumé