Miten valita oikea askelmoottori ja servomoottori
Stepper-moottorit luokitellaan pääasiassa vaiheiden lukumäärän mukaan, ja markkinoilla käytetään laajasti kaksivaiheista ja viisivaiheista askelmoottoria. Kaksivaiheinen askelmoottori voidaan jakaa 400: aan yhtä kierrosta kohti ja viisi vaihe voidaan jakaa 1000: aan yhtä suureen osaan. Tästä syystä viisivaiheisen askelmoottorin ominaisuudet ovat paremmat, kiihdytys- / hidastusaika on lyhyempi ja dynaaminen inertia pienempi. .
Vertailu kahden vaiheen / viiden vaiheen askelmoottoreiden eroista:
Moottorin rakenne:
Kaksivaiheinen askelmoottori: 8 pääpylväät ‧; 4-vaiheinen (2-vaiheinen) 4-napainen käämi
Viisi-vaiheinen stepper-moottori: 10 pääpylväät ‧; 5-vaiheinen 2-napainen käämi
Hajoamisenergia:
Kaksivaiheinen askelmoottori: 1,8 ° / 0,9 ° (200, 400 halkaisija / kierros)
Viisivaiheinen askelmoottori: 0,72 ° / 0,36 ° (500, 1000 ruutua / kierros), 2,5 kertaa suurempi kuin kaksivaiheinen askelmoottori
tärinä:
Kaksivaiheinen askelmoottori: 100 - 100 ppm: n välillä on matalan nopeuden resonanssikenttä, jolla on suuri värähtely eikä merkittävää resonanssipistettä
Viisi-vaiheinen askelmoottori: matala tärinä, nopeusmomenttiominaisuudet, vähemmän kuin viiden vaiheen stepper-moottori nopeudella, suurella nopeudella ja suurella vääntömomentilla
Stepper-moottori on erillinen liikelaite, joka liittyy olennaisesti nykyaikaiseen digitaaliseen säätötekniikkaan. Nykyisessä kotimaisessa digitaalisessa ohjausjärjestelmässä askelmoottoreiden käyttö on erittäin laajaa. Kaikkien digitaalisten AC-servojärjestelmien käyttöönottoon käytetään yhä useammin AC-servomoottoreita digitaalisissa ohjausjärjestelmissä. Digitaalisen ohjauksen kehityskehitykseen sopeutumista varten käytetään pääasiassa moottorimoottoria tai kaikkien digitaalisten AC-servomoottoreita liikennevalvontajärjestelmän suoritusmoottorina. Vaikka nämä kaksi ovat samankaltaisia ohjaustilassa (purske- ja suunnasignaalit), suorituskyvyssä ja sovellutuksessa on suuria eroja.
Nyt verrata näiden kahden suorituskykyä.
Ensinnäkin valvontatarkkuus on erilainen
Kaksivaiheinen hybridivaihevaihekulma on yleensä 3,6 °, 1,8 ° ja viisivaiheinen hybridivaihevaihekulma on yleensä 0,72 °, 0,36 °. On myös eräitä suorituskykyisiä askelmoottoreita, joissa on pienemmät askelkulmat. Esimerkiksi Sitongin tuottama hitaalle lanka-leikkauskoneelle on askelkulma 0,09 °; voidaan valita Saksan Bergerlahrin tuottama kolmivaiheinen hybridiventtiili. Koodikytkimet on asetettu 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° ja 0,036 ° ja ovat yhteensopivia kaksivaiheisten ja viiden vaiheen hybridivaihemoottoreiden vaihekulman kanssa.
AC-servomoottorin säätötarkkuus taataan pyörivällä anturilla moottorin akselin takana. Panasonicin kaikkien digitaalisten AC-servomoottorin ottaminen esimerkkinä moottorille, jossa on standardi 2500-rivinen kooderi, pulssiekvivalentti on 360 ° / 10000 = 0,036 °, johtuen nelinkertaisesta taajuusteknologiasta kuljettajan sisällä. 17-bittisen kooderin omaavalle moottorille taajuusmuuttaja saa yhden kierroksen 217 = 131072 pulssi-moottorilla eli sen pulssi vastaa 360 ° / 131072 = 9,89 sekuntia. Se on 1/655 askelmoottorin pulssiekvivalenttia, jonka askelkulma on 1,8 °.
Toiseksi, pienitaajuiset ominaisuudet ovat erilaiset
Stepper-moottorit ovat alttiita alhaisen taajuuden tärinälle alhaisilla nopeuksilla. Värähtelytaajuus liittyy kuljettajan kuormitustilaan ja suorituskykyyn. Yleisesti katsotaan, että värähtelytaajuus on puolet moottorin kuormittamattomasta taajuudesta. Tämä alhaisen taajuuden värähtelyilmiö, joka määräytyy askelmoottorin käyttöperiaatteen mukaan, on erittäin haitallinen koneen normaalille toiminnalle. Kun askelmoottori toimii alhaisella nopeudella, vaimennusteknologiaa tulisi yleensä käyttää alhaisen taajuuden värähtelyilmiöiden voittamiseen, kuten säätöpellin lisäämiseen moottoriin tai taajuusmuuttajan osajärjestelmän käyttämiseen.
AC-servomoottori toimii hyvin tasaisesti ja tärinää ei tapahdu edes pienillä nopeuksilla. AC-servojärjestelmällä on resonanssisuojaustoiminto, joka voi peittää koneen jäykkyyden ja sillä on järjestelmän sisäinen taajuusanalyysitoiminto (fft), joka pystyy havaitsemaan koneen resonanssin ja helpottamaan järjestelmän säätämistä.
Kolmanneksi taajuusominaisuuksien ero
Askelmoottorin ulostulomomentti pienenee nopeuden kasvaessa ja se laskee jyrkästi suuremmilla nopeuksilla, joten suurin toiminta-nopeus on yleensä 300-600 r / min.
AC-servomoottori on vakio vääntömomentti, eli se voi antaa nimellisnopeuden nimellisnopeudella (yleensä 2000 rpm tai 3000 rpm), ja se on vakioteho nimellisnopeuden yläpuolella.
Neljänneksi ylikuormitettavuus on erilainen
Stepper-moottoreilla ei yleensä ole ylikuormitettavuutta. AC-servomoottorilla on voimakas ylikuormituskyky. Esimerkkinä Panasonic AC servo -järjestelmästä, sillä on nopeuden ylikuormitus ja vääntömomentin ylikuormituskyky. Sen suurin vääntömomentti on kolme kertaa nimellisvääntömomentti ja sitä voidaan käyttää hitausmomentin hitausmomentin voittamiseksi lähtöhetkellä. Koska porrasmoottorilla ei ole tällaista ylikuormitettavuutta, jotta tämä hitausmomentti voitettaisiin valinnan aikana, on usein välttämätöntä valita moottori, jolla on suuri vääntömomentti ja kone ei tarvitse tällaista suurta vääntömomenttia normaalin toiminnan aikana , ja vääntömomentti ilmestyy. Jätteen ilmiö.
Viisi erilaista toimintakykyä
Ohjausmoottorin ohjaus on avoimen silmukan säätö. Jos käynnistystaajuus on liian suuri tai kuorma on liian suuri, se saattaa kadota tai estää. Jos nopeus on liian korkea pysäytyksen aikana, ylitys voi ilmetä. Sen vuoksi valvontatarkkuuden varmistamiseksi sitä on käsiteltävä hyvin. Nousevan ja putoavan nopeuden ongelma. AC-servomoottori on suljettu silmukka. Taajuusmuuttaja voi suoraan näyteään moottorin kooderin takaisinkytkentäsignaalin. Sisäinen asentoilmoitus ja nopeussilmukka muodostetaan. Yleensä portaaton moottori on kadonnut tai ylittynyt ja ohjauskyky on luotettavampi.
Kuudenneksi nopeusvasteen suorituskyky on erilainen
Vaihtovirtamoottori kestää 200-400 millisekuntia kiihdyttämästä pysähdyksestä käyttönopeuteen (tyypillisesti useita satoja kierroksia minuutissa). AC-servojärjestelmällä on parempi kiihdytyskyky. Esimerkkinä Panasonic msma400w AC-servomoottori. Kiihtyvyys pysähtyy vain muutaman millisekunnin nopeuteen 3000 rpm: n nimellisnopeuteen. Sitä voidaan käyttää valvontatilanteissa, joissa vaaditaan nopeaa käynnistystä.
Yhteenvetona AC-servojärjestelmä on parempi kuin askelmoottori monissa suorituskyvyn näkökohdissa. Joissakin tapauksissa, joissa vaatimukset eivät ole korkeita, käytetään usein askelmoottoreita moottorin suorittamiseen. Siksi valvontajärjestelmän suunnitteluprosessissa on tarkasteltava kattavasti tarkastusvaatimuksia, kustannuksia ja muita tekijöitä ja valittava asianmukainen ohjausmoottori.
Stepper-moottori on toimilaite, joka muuntaa sähköpulsseja kulmasiirtymään. Laita se suoraan: kun askelmoottori vastaanottaa pulssisignaalin, se ohjaa askelmoottoria kiertämään kiinteäkulma (ja askelmäkulma) asetettuun suuntaan.
Voit säätää kulmasiirtymää säätämällä pulssien määrää tarkan paikannuksen aikaansaamiseksi. Samalla voit hallita moottorin nopeutta ja kiihdyttämistä ohjaamalla pulssitaajuutta nopeuden säätämiseksi.
Astinmoottoreita on kolme: kestomagneetti (pm), reaktiivinen (vr) ja hybridi (hb).
Kestomagneettiventtiili on yleensä kaksivaiheinen, vääntömomentti ja tilavuus ovat pienet, ja askelkulma on yleensä 7,5 astetta tai 15 astetta;
Reaktiivinen askelmointi on yleensä kolmivaiheinen, mikä voi saavuttaa suuren vääntömomentin lähdön. Askelmäkulma on yleensä 1,5 astetta, mutta melua ja tärinää ovat hyvin suuret. Kehitetty Euroopassa ja Yhdysvalloissa 1980-luvulla on poistettu;
Hybridivaihe tarkoittaa etua kestomagneettien ja reaktiivisten yhtälöiden sekoittamisesta. Se jakautuu kahteen vaiheeseen ja viiteen vaiheeseen: kaksivaiheinen askelluskulma on yleensä 1,8 astetta ja viisivaiheinen asteen kulma on yleensä 0,72 astetta. Tämä askelmoottori on eniten käytetty.
