Порівняння продуктивності між серводвигуном та кроковим двигуном

Як відкрита система управління, кроковий двигун має важливе відношення до сучасної цифрової технології управління. У сучасній вітчизняній цифровій системі управління кроковий двигун широко використовується. З появою повноцінної цифрової сервосистеми змінного струму серводвигун змінного струму все більше застосовується в цифровій системі управління. Для того, щоб пристосуватись до тенденції розвитку цифрового управління, більшість систем управління рухом використовують виконавчий двигун з кроковим двигуном або повністю цифровим серводвигуном змінного струму. Хоча вони схожі за режимом управління (імпульсна послідовність та напрямлений сигнал), вони досить різні за продуктивністю та застосуванням. Порівняно продуктивність двох.

По-перше, різна точність управління

Кут кроку двофазного гібридного крокового двигуна, як правило, становить 1,8 ° та 0,9 °, а кут кроку п'ятифазного гібридного крокового двигуна зазвичай становить 0,72 ° та 0,36 °. Є також деякі високоефективні крокові двигуни, поділивши задній кут кроку на менший. Наприклад, кут кроку двофазного гібридного крокового двигуна виробництва NEWKYE можна встановити на 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° і 0,036 ° за допомогою кодового перемикача, який сумісний із кутовим кроком двофазного та п’ятифазного гібридного крокового двигуна.

Точність управління серводвигуном змінного струму гарантується поворотним кодером на задньому кінці вала двигуна. Беручи як приклад повноцифровий серводвигун змінного струму NEWKYE, для двигуна зі стандартним 2500 лінійним кодером імпульсний еквівалент дорівнює 360 ° / 8000 = 0,045 ° завдяки використанню технології чотирьох частот всередині драйвера. Для двигуна з 17-бітовим кодером драйвер отримує 131072 імпульсних двигунів за один оборот, тобто його імпульсний еквівалент становить 360 ° / 131072 = 0,0027466 °, що становить 1/655 імпульсного еквівалента крокового двигуна з крок кута 1,8 °.

По-друге, характеристики низької частоти різні

На низькій швидкості кроковий двигун схильний до низькочастотних вібрацій. Частота вібрації залежить від стану навантаження та продуктивності водія. Зазвичай вважається, що частота вібрації становить половину частоти зльоту без навантаження двигуна. Низькочастотні вібраційні явища, обумовлені принципом роботи крокового двигуна, дуже несприятливі для нормальної роботи машини. Коли кроковий двигун працює на низькій швидкості, для подолання явища низькочастотної вібрації, як-от додавання заслінки на двигуні, або водія при використанні технології підрозділу, слід застосовувати загасаючу технологію.

Серводвигун змінного струму працює дуже плавно і не вібрує навіть на низьких швидкостях. Сервосистема змінного струму з функцією придушення резонансу може покрити відсутність механічної жорсткості, а система має функцію частотного аналізу (БПФ), може виявляти механічну точку вібрації, легко регулювати систему.

По-третє, частотна характеристика моменту відрізняється

Вихідний крутний момент крокового двигуна зменшується із збільшенням швидкості і різко падає при вищій швидкості, тому його максимальна робоча швидкість, як правило, становить 300 ~ 600 об / хв. Серводвигун змінного струму - це постійний вихідний момент, тобто він може видавати номінальний крутний момент в межах номінальної швидкості (зазвичай 2000 об / хв. Або 3000 об. / Хв.) Та постійну вихідну потужність вище номінальної швидкості.

По-четверте, перевантажувальна здатність відрізняється

Кроковий двигун, як правило, не має перевантажувальної здатності. Серводвигун змінного струму має сильну перевантажувальну здатність. Взявши за приклад сервосистему Sanyo AC, вона має можливість перевантаження швидкості та перевантаження крутного моменту. Максимальний крутний момент в два-три рази перевищує номінальний момент і може бути використаний для подолання інерційного крутного моменту інерційного навантаження на старті. Оскільки кроковий двигун не має такої перевантажувальної здатності, для подолання цього моменту інерції при виборі часто доводиться вибирати двигун з великим крутним моментом, і машина не потребує такого великого крутного моменту під час нормальної роботи, тому відбувається явище відходів крутного моменту.

По-п'яте, різне виконання операції

Кроковий двигун управляється за допомогою розімкнутого управління. Якщо частота пуску занадто висока або навантаження занадто велика, легко втратити крок або зупинитися; якщо швидкість занадто висока, при зупинці легко перестрибнути. Тому, щоб забезпечити точність управління, проблему підвищення швидкості та падіння швидкості слід добре вирішити. Система сервоприводу змінного струму має замкнутий контроль. Водій може безпосередньо відбирати сигнали зворотного зв'язку кодера двигуна. Внутрішня частина складається з позиційного кільця та швидкісного кільця.

По-шосте, різні характеристики швидкісної реакції

Потрібно 200 ~ 400 мілісекунд, щоб кроковий двигун прискорився з положення відпочинку на робочу швидкість (зазвичай сотні оборотів в хвилину). Продуктивність сервосистеми змінного струму хороша. Беручи як приклад серводвигун змінного струму NEWKYE 400 Вт, потрібно лише кілька мілісекунд, щоб пришвидшити перехід із режиму спокою до номінальної швидкості 3000 об / хв, яку можна використовувати в контрольних випадках, що вимагають швидкого запуску та зупинки.

Підводячи підсумок, сервосистема змінного струму перевершує кроковий двигун у багатьох аспектах продуктивності. Однак кроковий двигун часто використовується для роботи двигуна в деяких менш складних випадках. Тому в процесі проектування системи управління, щоб врахувати вимоги до управління, вартість та інші фактори, виберіть відповідний двигун управління.


Час публікації: грудень 02-2020