Perbandingan antara motor stepper brushless dan motor servo

Dengan munculnya sistem servo AC semua-digital, motor servo AC semakin banyak digunakan dalam sistem kontrol digital. Untuk beradaptasi dengan tren pengembangan kontrol digital, sebagian besar sistem kontrol gerak menggunakan motor stepper atau motor servo AC semua-digital sebagai motor eksekutif. Meskipun keduanya serupa dalam metode kontrol (pulse train dan direction signal), ada perbedaan besar dalam kinerja dan aplikasi.

Perbedaan mendasar antara motor stepper tradisional dan motor servo adalah jenis motor dan metode kontrolnya. Motor stepper biasanya menggunakan 50 sampai 100 pole brushless motor, sedangkan motor servo khas hanya memiliki 4 sampai 12 tiang. Sebuah tiang adalah area motor, di mana kutub utara atau selatan dihasilkan oleh magnet magnet permanen atau kumparan yang melewati arus berliku.

Motor stepper tidak memerlukan encoder karena mereka dapat bergerak secara akurat antara beberapa kutub, sementara sangat sedikit motor servo memerlukan encoder untuk melacak posisi mereka. Ketika unit servo membaca perbedaan antara encoder motor dan posisi perintah [loop tertutup] dan menyesuaikan arus yang diperlukan untuk gerakan, motor stepper hanya menggunakan pulsa [loop terbuka] untuk bergerak secara bertahap.

1. Akurasi kontrol yang berbeda

Sudut langkah motor loncatan hibrida dua fase umumnya 3,6 derajat dan 1,8 derajat, dan sudut langkah motor loncatan hibrida lima fase umumnya 0,72 derajat dan 0,36 derajat. Ada juga beberapa motor loncatan berkinerja tinggi dengan sudut langkah yang lebih kecil. Misalnya, motor loncatan untuk alat mesin kawat lambat yang diproduksi oleh Stone Company memiliki sudut langkah 0,09 derajat; Motor loncatan hibrida tiga fase yang diproduksi oleh Bergerlahr Jerman (bergerlahr) memiliki sudut langkah switch kode diatur ke 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072, 0,036, yang kompatibel dengan sudut langkah motor loncatan hibrida dua fase dan lima fase.

Dua: karakteristik frekuensi rendah yang berbeda

Motor loncatan rentan terhadap getaran frekuensi rendah pada kecepatan rendah. Frekuensi getaran terkait dengan kondisi beban dan kinerja drive. Hal ini umumnya dianggap bahwa frekuensi getaran adalah setengah dari frekuensi lepas landas tanpa beban motor. Fenomena getaran frekuensi rendah yang ditentukan oleh prinsip kerja motor stepper ini sangat tidak menguntungkan bagi operasi 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 menggunakan teknologi subdivisi pada drive.

Tiga: karakteristik frekuensi momen yang berbeda

Torsi output dari motor loncatan menurun dengan peningkatan kecepatan, dan akan turun tajam pada kecepatan yang lebih tinggi, sehingga kecepatan kerja maksimum umumnya 300 hingga 600 rpm.

Motor servo AC memiliki output torsi konstan, yaitu, dapat menghasilkan torsi berperingkat dalam kecepatannya yang dinilai (umumnya 2000rpm atau 3000rpm), dan output daya konstan di atas kecepatan yang dinilai.

Empat: kapasitas overload yang berbeda

Motor stepper umumnya tidak memiliki kapasitas overload. Motor servo AC memiliki kapasitas overload yang kuat. Ambil sistem servo Panasonic AC sebagai contoh, ia memiliki kecepatan overload dan torsi kelebihan kapasitas. Torsi maksimum adalah tiga kali torsi dinilai, yang dapat digunakan untuk mengatasi momen inersia beban inersia pada saat dimulai. Karena motor stepper tidak memiliki kapasitas overload ini, untuk mengatasi momen inersia ini saat memilih model, seringkali perlu memilih motor dengan torsi yang lebih besar, dan mesin tidak membutuhkan torsi sebesar itu selama operasi normal, sehingga torsi muncul. fenomena sampah.

Lima: kinerja operasi yang berbeda

Motor loncatan dikendalikan oleh kontrol loop terbuka. Jika frekuensi awal terlalu tinggi atau beban terlalu besar, mudah kehilangan langkah atau kios. Ketika kecepatan terlalu tinggi, mudah untuk overshoot. Oleh karena itu, untuk memastikan akurasi kontrolnya, harus ditangani dengan baik. Percepat masalah naik dan turun. Sistem drive servo AC adalah kontrol loop tertutup. Drive dapat langsung sampel sinyal umpan balik dari encoder motor. Loop posisi dan loop kecepatan terbentuk di dalam. Umumnya, motor stepper tidak akan kehilangan langkah atau overshoot, dan kinerja kontrol lebih dapat diandalkan.

Enam: Kecepatan mempengaruhi kinerja secara berbeda

Dibutuhkan 200 hingga 400 milidetik untuk motor loncatan untuk berakselerasi dari macet ke kecepatan kerja (umumnya beberapa ratus revolusi per menit). Kinerja akselerasi sistem servo AC lebih baik. Mengambil motor servo AC Panasonic msma400w sebagai contoh, hanya dibutuhkan beberapa milidetik untuk mempercepat dari macet ke kecepatan 3000rpm, yang dapat digunakan dalam situasi kontrol yang membutuhkan awal dan berhenti yang cepat.