Кроковий двигун - це пристрій дискретного руху, який має суттєвий зв'язок із сучасною цифровою технологією керування.У сучасній вітчизняній цифровій системі управління широко використовуються крокові двигуни.З появою повністю цифрових сервосистем змінного струму серводвигуни змінного струму все частіше використовуються в цифрових системах керування.Щоб адаптуватися до тенденції розвитку цифрового керування, крокові двигуни або повністю цифрові серводвигуни змінного струму переважно використовуються як виконавчі двигуни в системах керування рухом.Незважаючи на те, що обидва подібні за режимом керування (імпульсна серія та сигнал напрямку), існують великі відмінності в продуктивності та випадках застосування.Тепер порівняйте продуктивність обох.
Точність контролю різна
Кути кроку двофазних гібридних крокових двигунів зазвичай становлять 3,6 градусів і 1,8 градусів, а кути кроків п’ятифазних гібридних крокових двигунів зазвичай становлять 0,72 градусів і 0,36 градусів.Є також деякі високопродуктивні крокові двигуни з меншими кутами кроку.Наприклад, кроковий двигун виробництва Stone Company для тихохідних дротових верстатів має кут кроку 0,09 градуса;трифазний гібридний кроковий двигун виробництва BERGER LAHR має кут кроку 0,09 градусів.DIP-перемикач встановлено на 1,8 градуса, 0,9 градуса, 0,72 градуса, 0,36 градуса, 0,18 градуса, 0,09 градуса, 0,072 градуса, 0,036 градуса, що сумісно з кутом кроку двофазних і п'ятифазних гібридних крокових двигунів.
Точність керування серводвигуном змінного струму гарантується поворотним датчиком на задньому кінці вала двигуна.Для двигуна зі стандартним 2500-рядковим енкодером імпульсний еквівалент становить 360 градусів/10000=0,036 градусів через технологію чотирьох частот у драйвері.Для двигуна з 17-бітним кодером кожен раз, коли драйвер отримує 217=131072 імпульсів, двигун робить один оберт, тобто його імпульсний еквівалент становить 360 градусів/131072=9,89 секунд.Це 1/655 еквівалента імпульсу крокового двигуна з кутом кроку 1,8 градуса.
Низькочастотні характеристики відрізняються:
Крокові двигуни схильні до низькочастотних вібрацій на низьких швидкостях.Частота вібрації залежить від стану навантаження та продуктивності водія.Вважається, що частота вібрації становить половину частоти вібрації двигуна без навантаження.Це явище низькочастотної вібрації, яке визначається принципом роботи крокового двигуна, дуже несприятливо для нормальної роботи машини.Коли кроковий двигун працює на низькій швидкості, для подолання явища низькочастотної вібрації, як правило, слід використовувати технологію амортизації, наприклад, додавання демпфера до двигуна або використання технології підрозділу на драйвері тощо.
Серводвигун змінного струму працює дуже плавно і не вібрує навіть на низьких швидкостях.Сервосистема змінного струму має функцію придушення резонансу, яка може компенсувати недостатню жорсткість машини, а система має функцію частотного аналізу (FFT) всередині системи, яка може виявити точку резонансу машини та полегшити налаштування системи.
Частотно-моментні характеристики відрізняються:
Вихідний крутний момент крокового двигуна зменшується зі збільшенням швидкості, і він різко впаде на вищій швидкості, тому його максимальна робоча швидкість зазвичай становить 300-600 об/хв.Серводвигун змінного струму має постійний вихідний крутний момент, тобто він може видавати номінальний крутний момент у межах номінальної швидкості (зазвичай 2000 або 3000 об/хв), і це постійна вихідна потужність вище номінальної швидкості.
Перевантажувальна здатність буває різною:
Крокові двигуни, як правило, не мають здатності до перевантаження.Серводвигун змінного струму має сильну здатність до перевантаження.Візьмемо як приклад сервосистему змінного струму Panasonic, вона має можливості перевантаження швидкості та перевантаження крутного моменту.Його максимальний крутний момент в три рази перевищує номінальний крутний момент, який можна використовувати для подолання моменту інерції інерційного вантажу в момент пуску.Оскільки кроковий двигун не має такої здатності до перевантаження, щоб подолати цей момент інерції при виборі моделі, часто необхідно вибрати двигун з більшим крутним моментом, а машині не потрібен такий великий крутний момент під час нормальної роботи, тому з'являється крутний момент.Феномен марнотратства.
Ходова продуктивність відрізняється:
Управління кроковим двигуном є керуванням без контуру.Якщо початкова частота занадто висока або навантаження занадто велике, легко виникне втрата кроку або зупинка.Коли швидкість надто висока, при надто високій швидкості легко виникне перевищення.Тому, щоб забезпечити точність його контролю, з ним слід правильно поводитися.Проблеми з підйомом і уповільненням.Система сервоприводу змінного струму має замкнутий цикл керування.Привід може безпосередньо відбирати сигнал зворотного зв’язку датчика двигуна, і формується внутрішній контур положення та контур швидкості.Як правило, не буде втрат кроку або перерегулювання крокового двигуна, а ефективність керування є більш надійною.
Характеристики швидкісного реагування відрізняються:
Кроковому двигуну потрібно 200-400 мілісекунд, щоб розігнатися з місця до робочої швидкості (зазвичай кілька сотень обертів на хвилину).Ефективність прискорення сервосистеми змінного струму краща.Візьмемо як приклад серводвигун змінного струму CRT, щоб розігнатися від статичної швидкості до номінальної швидкості 3000 об.
Підсумовуючи, сервосистема змінного струму перевершує кроковий двигун у багатьох аспектах продуктивності.Але в деяких менш вимогливих випадках крокові двигуни часто використовуються як виконавчі двигуни.Таким чином, у процесі проектування системи керування слід комплексно розглядати різні фактори, такі як вимоги до керування та вартість, і слід вибирати відповідний двигун керування.
Кроковий двигун - це привід, який перетворює електричні імпульси в кутове зміщення.Говорячи простою мовою: коли кроковий драйвер отримує імпульсний сигнал, він змушує кроковий двигун обертатися на фіксований кут (і кут кроку) у встановленому напрямку.
Ви можете контролювати кутове зміщення, контролюючи кількість імпульсів, щоб досягти мети точного позиціонування;в той же час ви можете контролювати швидкість і прискорення обертання двигуна, контролюючи частоту імпульсів, щоб досягти мети регулювання швидкості.
Існує три типи крокових двигунів: з постійними магнітами (PM), реактивні (VR) і гібридні (HB).
Крок постійного магніту, як правило, двофазний, з малим крутним моментом і об’ємом, а кут кроку зазвичай становить 7,5 градусів або 15 градусів;
Реактивний крок, як правило, трифазний, який може реалізовувати великий вихідний крутний момент, а кут кроку зазвичай становить 1,5 градуса, але шум і вібрація дуже великі.У розвинених країнах, таких як Європа та Сполучені Штати, його було ліквідовано у 1980-х роках;
гібридний степпер відноситься до поєднання переваг типу постійного магніту та реактивного типу.Він поділяється на двофазний і п'ятифазний: двофазний кут кроку, як правило, становить 1,8 градуса, а п'ятифазний - 0,72 градуса.Цей тип крокового двигуна є найбільш широко використовуваним.
Час публікації: 25 березня 2023 р