Odabir između servo motora i koračnog motora može biti priličan izazov koji uključuje balansiranje nekoliko čimbenika dizajna. Razmatranje troškova, okretni moment, brzina, ubrzanje i pogonski sklop igraju ulogu u odabiru najboljeg motora za vašu primjenu. Pregledali smo njihovu upotrebu i prednosti kako bismo vam pomogli da odaberete pravi motor za svoju primjenu.
Opći nalazi
- 50 do 100 magnetskih parova
- Lakše kontrolirati
- Više fleksibilnosti i preciznosti
- Bolje pri malim brzinama
- Četiri do 12 magnetskih parova
- Manje zaustavljanja
- Možda će biti potreban rotacijski koder
- Bolje pri većim brzinama
Koračni i servo motori razlikuju se na dva ključna načina: po osnovnoj konstrukciji i načinu upravljanja. Oba daju rotacijsku silu za pomicanje sustava. Steperi imaju više koraka ili položaja koje motor može zadržati.
Sve u svemu, servo motori su najbolji za aplikacije velike brzine i velikog zakretnog momenta. Dizajn koračnog motora omogućuje konstantan okretni moment bez potrebe za napajanjem motora. Zakretni moment koračnog motora pri malim brzinama veći je od servo motora iste veličine. Međutim, servo motori mogu postići veću ukupnu brzinu.
Broj koraka: koračni motori nude veću raznolikost
- Više magnetskih parova, što znači više koraka
- Lakše doći do određene stepenice
- Manje magnetskih parova
- Teže je doći do točne lokacije
Koračni motori obično imaju 50 do 100 magnetskih parova sjevernih i južnih polova koje stvara stalni magnet ili električna struja. Za usporedbu, servo motori imaju manje polova, često ukupno 4 do 12.
Svaki nudi prirodnu točku zaustavljanja za osovinu motora. Veći broj zaustavljanja omogućuje koračnom motoru da se kreće točno i precizno između svakog i omogućuje mu rad bez povratne informacije o položaju za mnoge primjene. Servo motori često zahtijevaju rotacijski enkoder za praćenje položaja osovine motora, osobito ako treba napraviti precizne pokrete.
Pogonski mehanizam: Koraci su precizniji
- Lakša vožnja do određene pozicije
-
Pronađi konačnu poziciju na temelju broja koraka
- Teže je precizno kontrolirati
- Očitajte konačnu poziciju na temelju podešavanja struje
Pokretanje koračnog motora na točan položaj mnogo je jednostavnije nego upravljanje servo motorom. Kod koračnog motora, jedan pogonski impuls pomaknut će osovinu motora za jedan korak, s jednog pola na drugi. Budući da je veličina koraka određenog motora fiksirana na određenu količinu rotacije, pomicanje na preciznu poziciju je stvar slanja pravog broja impulsa.
Suprotno tome, servo motori čitaju razliku između trenutnog položaja kodera i položaja koji im je naređen te prilagođavaju struju potrebnu za pomicanje u ispravan položaj. Uz današnju digitalnu elektroniku, koračne motore mnogo je lakše kontrolirati nego servo motore.
Performanse: servo motori su bolji pri velikim brzinama
- Niži maksimalni broj okretaja u minuti (oko 2000)
- Manji okretni moment dostupan pri višim brzinama
-
Može trčati puno većim brzinama
- Ne gubi okretni moment s RPM
Za aplikacije koje zahtijevaju veliku brzinu i veliki okretni moment, servo motori blistaju. Koračni motori postižu najveću brzinu oko 2000 okretaja u minuti, dok su servo motori dostupni mnogo puta brže. Servo motori također održavaju svoj okretni moment pri velikim brzinama, do 90% nazivnog momenta dostupno je iz servo uređaja pri velikim brzinama.
Servo motori su učinkovitiji od koračnih motora, s učinkovitošću između 80-90%. Servo motor može isporučiti otprilike dvostruko veći okretni moment od nazivnog za kratka razdoblja, pružajući dovoljno kapaciteta za crpljenje kada je to potrebno. Osim toga, servo motori su tihi, dostupni u izmjeničnom i istosmjernom pogonu, ne vibriraju i ne pate od problema s rezonancijom.
Koračni motori gube značajnu količinu okretnog momenta kako se približavaju maksimalnoj brzini pogona. Tipičan je gubitak od 80% nazivnog momenta pri 90% najveće brzine. Koračni motori također nisu tako dobri kao servo motori u ubrzavanju opterećenja. Pokušaj prebrzog ubrzanja tereta gdje steper ne može generirati dovoljno okretnog momenta za prelazak na sljedeći korak prije sljedećeg pogonskog impulsa rezultirat će preskočenim korakom i gubitkom pozicije.
Konačna presuda
Odabir najboljeg motora za vašu primjenu ovisi o nekoliko ključnih kriterija dizajna za vaš sustav uključujući cijenu, zahtjeve za preciznošću položaja, zahtjeve za okretnim momentom, dostupnost pogonske snage i zahtjeve za ubrzanjem.
Koračni motori su prikladniji za aplikacije s nižim ubrzanjem i visokim okretnim momentom. Servo motori mogu isporučiti više snage od koračnih motora, ali zahtijevaju mnogo složeniji pogonski krug i povratnu informaciju o položaju za točno pozicioniranje. Često zahtijevaju mjenjače, posebno za rad na manjim brzinama. Potreba za mjenjačem i enkoderom položaja čini dizajn servo motora mehanički složenijim i povećava zahtjeve za održavanjem sustava.
Ako je točnost položaja bitna, ili opterećenje na motoru nikada ne smije premašiti njegov okretni moment, ili se steper mora kombinirati s enkoderom položaja kako bi se osigurala točnost. Koračni motori također pate od problema s vibracijama i rezonancijom. Pri određenim brzinama, djelomično ovisno o dinamici opterećenja, koračni motor može ući u rezonanciju i ne moći upravljati opterećenjem. To rezultira preskakanjem koraka, zaustavljenim motorima, pretjeranim vibracijama i bukom.
