Velge mellom en servomotor og en trinnmotor kan være litt av en utfordring som involverer balansering av flere designfaktorer. Kostnadshensyn, dreiemoment, hastighet, akselerasjon og drivkretser spiller alle en rolle i å velge den beste motoren for din applikasjon. Vi har gjennomgått deres bruksområder og styrker for å hjelpe deg med å velge riktig motor for applikasjonen din.
Generelle funn
- 50 til 100 magnetiske par
- Enklere å kontrollere
- Mer fleksibilitet og presisjon
- Bedre ved lave hastigheter
- Fire til 12 magnetiske par
- Færre stopp
- Kan kreve en roterende koder
- Bedre i høyere hastigheter
Trinn- og servomotorer er forskjellige på to viktige måter: deres grunnleggende konstruksjon og deres kontrollmidler. Begge gir rotasjonskraft for å bevege et system. Stepper har flere trinn, eller posisjoner motoren kan holde.
Samlet sett er servomotorer best for bruk med høy hastighet og høyt dreiemoment. Utformingen av trinnmotoren gir et konstant holdemoment uten at motoren må drives. Dreiemomentet til en trinnmotor ved lave hastigheter er større enn en servomotor av samme størrelse. Servoer kan imidlertid oppnå en høyere total hastighet.
Antall trinn: Steppermotorer tilbyr mer variasjon
-
Flere magnetiske par, som betyr flere trinn
- Enklere å nå et spesifikt trinn
- Færre magnetiske par
- Mindre enkelt å gå til et nøyaktig sted
Trinnmotorer har vanligvis 50 til 100 magnetiske par med nord- og sørpoler generert enten av en permanent magnet eller en elektrisk strøm. Til sammenligning har servomotorer færre poler, ofte 4 til 12 tot alt.
Hver tilbyr et naturlig stopppunkt for motorakselen. Det større antallet stopp gjør at en trinnmotor kan bevege seg nøyaktig og presist mellom hver av dem og lar den operere uten posisjonsfeedback for mange bruksområder. Servomotorer krever ofte en roterende koder for å holde styr på posisjonen til motorakselen, spesielt hvis den trenger å gjøre presise bevegelser.
Kjøremekanisme: Steppere er mer nøyaktige
- Enklere å kjøre til en bestemt posisjon
- Finn endelig plassering basert på antall trinn
- Vanskeligere å kontrollere nøyaktig
-
Les sluttposisjon basert på justering av gjeldende
Å kjøre en trinnmotor til en presis posisjon er mye enklere enn å kjøre en servomotor. Med en trinnmotor vil en enkelt drivpuls flytte motorakselen ett trinn, fra en pol til den neste. Siden trinnstørrelsen til en gitt motor er fast ved en viss rotasjonsmengde, er det å flytte til en nøyaktig posisjon et spørsmål om å sende riktig antall pulser.
Derimot leser servomotorer forskjellen mellom gjeldende koderposisjon og posisjonen de ble kommandert til og justerer strømmen som kreves for å flytte til riktig posisjon. Med dagens digitale elektronikk er trinnmotorer mye enklere å kontrollere enn servomotorer.
Ytelse: Servoer er bedre i høye hastigheter
- Lavere maksimale RPM (rundt 2 000)
- Mindre dreiemoment tilgjengelig ved høyere hastigheter
- Kan kjøre i mye høyere hastigheter
- Mister ikke dreiemoment med RPM
For applikasjoner som krever høy hastighet og høyt dreiemoment, skinner servomotorer. Trinnmotorer topper rundt hastigheter på 2000 RPM, mens servomotorer er tilgjengelig mange ganger raskere. Servomotorer opprettholder også dreiemomentet ved høy hastighet, opptil 90 % av det nominelle dreiemomentet er tilgjengelig fra en servo med høy hastighet.
Servoer er mer effektive enn trinnmotorer, med effektivitet mellom 80-90 %. En servomotor kan levere omtrent det dobbelte av det nominelle dreiemomentet i korte perioder, og gir en brønn med kapasitet å trekke fra når det er nødvendig. I tillegg er servomotorer stillegående, tilgjengelige i vekselstrøm og likestrøm, og vibrerer ikke eller lider av resonansproblemer.
Trinnmotorer mister en betydelig del av dreiemomentet når de nærmer seg maksimal førerhastighet. Et tap på 80 % av det nominelle dreiemomentet ved 90 % av maksimalhastigheten er typisk. Trinnmotorer er heller ikke like gode som servomotorer til å akselerere en last. Forsøk på å akselerere en last for raskt der stepperen ikke kan generere nok dreiemoment til å gå videre til neste trinn før neste drivpuls, vil resultere i et hoppet trinn og et tap i posisjon.
Endelig dom
Valg av den beste motoren for applikasjonen din avhenger av noen viktige designkriterier for systemet ditt, inkludert kostnader, krav til posisjonsnøyaktighet, dreiemomentkrav, tilgjengelighet for drivkraft og akselerasjonskrav.
Trinnmotorer er bedre egnet for applikasjoner med lavere akselerasjon og høyt holdemoment. Servomotorer er i stand til å levere mer kraft enn trinnmotorer, men krever mye mer komplekse drivkretser og posisjonsmessig tilbakemelding for nøyaktig posisjonering. De krever ofte girkasser, spesielt for drift med lavere hastighet. Kravet om girkasse og posisjonskoder gjør servomotordesign mer mekanisk kompleks og øker vedlikeholdskravene til systemet.
Hvis posisjonsnøyaktighet er avgjørende, må enten belastningen på motoren aldri overskride dreiemomentet, eller stepperen må kombineres med en posisjonskoder for å sikre nøyaktighet. Trinnmotorer lider også av vibrasjons- og resonansproblemer. Ved visse hastigheter, delvis avhengig av lastdynamikken, kan en trinnmotor gå inn i resonans og være ute av stand til å drive lasten. Dette resulterer i hoppede trinn, stoppet motorer, overdreven vibrasjon og støy.
