Lokað hringrásskrefmótorarhafa breytt hlutfalli afkasta og kostnaðar í mörgum hreyfistýringarforritum. Árangur VIC lokaða framsækinna mótoranna hefur einnig opnað möguleikann á að skipta út dýrum servómótorum fyrir ódýrari mótorar.skrefmótorarÍ sífellt fleiri iðnaðarsjálfvirkum forritum sem krefjast mikilla gæðastaðla breyta tækniframfarir hlutfalli afkösta og kostnaðar milli skrefmótora og servómótora.
Skrefmótorar á móti servómótorum
Samkvæmt almennri skoðun virka servóstýrikerfi betur í forritum þar sem krafist er hraða yfir 800 snúninga á mínútu og mikillar kraftmikillar svörunar. Skrefmótorar henta betur fyrir forrit með lægri hraða, lága til meðal hröðun og hátt haldmoment.
Hver er þá grundvöllur þessarar hefðbundnu visku um skrefmótora og servómótora? Við skulum greina hana nánar hér að neðan.
1. Einfaldleiki og kostnaður
Skrefmótorar eru ekki aðeins ódýrari en servómótorar, heldur eru þeir einnig einfaldari í gangsetningu og viðhaldi. Skrefmótorar eru stöðugir í kyrrstöðu og halda stöðu sinni (jafnvel við kraftmikið álag). Hins vegar, ef meiri afköst eru nauðsynleg fyrir ákveðin forrit, verður að nota dýrari og flóknari servómótora.
2. Uppbygging
Skrefmótorarsnúast í skrefum og nota segulspóla til að draga segul smám saman frá einni stöðu til annarrar. Til að færa mótorinn um 100 stöður í hvaða átt sem er þarf að framkvæma 100 skrefaðgerðir á mótornum í hringrásinni. Skrefmótorar nota púlsa til að ná fram stigvaxandi hreyfingum, sem gerir kleift að staðsetja nákvæmlega án þess að nota neina afturvirka skynjara.
Hreyfingaraðferð servómótorsins er önnur. Hann tengir staðsetningarskynjara - þ.e. kóðara - við segulrotorinn og nemur stöðugt nákvæma staðsetningu mótorsins. Servóinn fylgist með mismuninum á milli raunverulegrar stöðu mótorsins og fyrirskipaðrar stöðu og stillir strauminn í samræmi við það. Þetta lokaða hringrásarkerfi heldur mótornum í réttri hreyfingu.
3. Hraði og tog
Munurinn á afköstum skrefmótora og servómótora stafar af mismunandi mótorhönnunarlausnum þeirra.Skrefmótorarhafa mun fleiri pólfjölda en servómótorar, þannig að full snúningur skrefmótors krefst mun meiri straumskipta í vöfðum, sem leiðir til hraðrar lækkunar á togi við aukinn hraða. Að auki, ef hámarks togi er náð, gæti skrefmótorinn misst hraðasamstillingarvirkni sína. Af þessum ástæðum eru servómótorar ákjósanlegasta lausnin í flestum háhraðaforritum. Aftur á móti er hærri fjöldi pólfa skrefmótors hagstæður við lægri hraða, þegar skrefmótorinn hefur togforskot umfram servómótor af sömu stærð.
Þegar hraðinn eykst minnkar togkraftur skrefmótorsins
4. Staðsetning
Mikilvægur munur er á skrefmótorum og servómótorum í forritum þar sem nákvæm staðsetning vélarinnar þarf að vera þekkt ávallt. Í forritum með opnum lykkjum sem stjórnað er af skrefmótorum gerir stjórnkerfið ráð fyrir að mótorinn sé alltaf í réttri hreyfistöðu. Hins vegar, eftir að vandamál kemur upp, eins og ef mótorinn stöðvast vegna fasts íhlutar, getur stjórntækið ekki vitað raunverulega staðsetningu vélarinnar, sem getur leitt til staðsetningartaps. Lokað lykkjukerfi servómótorsins sjálfs hefur þann kost: ef hann festist í hlut mun það greina það strax. Vélin mun hætta að virka og mun aldrei fara úr réttri stöðu.
5. Hita- og orkunotkun
Opnar skrefmótorar nota fastan straum og gefa frá sér mikinn hita. Lokað stýrikerfi veitir aðeins þann straum sem þarf fyrir hraðalykkjuna og kemur því í veg fyrir vandamálið með ofhitnun mótorsins.
Samanburðaryfirlit
Servóstýrikerfi henta best fyrir hraða notkun sem felur í sér breytilegar álagsbreytingar, svo sem með vélmennaörmum. Skrefmótorar henta hins vegar betur fyrir notkun sem krefst lítillar til meðal hröðunar og mikils togkrafts, svo sem þrívíddarprentarar, færibönd, undiröxlar o.s.frv. Þar sem skrefmótorar eru ódýrari geta þeir dregið úr kostnaði við sjálfvirk kerfi þegar þeir eru notaðir. Hreyfistýrikerfi sem þurfa að nýta sér eiginleika servómótora verða að sanna að þessir dýrari mótorar eru gulls ígildi.
Skrefmótorar með lokaðri lykkjustýringu
Skrefmótorinn með innbyggðri rafeindastýringu jafngildir tveggja fasa burstalausum jafnstraumsmótor og getur framkvæmt stöðustýringu, hraðastýringu, DQ-stýringu og aðrar reiknirit. Einfaldur snúnings algildur kóðari er notaður fyrir lokaða lykkjuskiptingu, sem tryggir hámarks tog á öllum hraða.
Lítil orkunotkun og köld svalni
VIC skrefmótorar eru mjög orkusparandi. Ólíkt opnum skrefmótorum, sem starfa alltaf á fullum straumi og valda hita- og hávaðavandamálum, breytist straumurinn eftir raunverulegum aðstæðum hreyfingarinnar, til dæmis við hröðun og hraðaminnkun. Líkt og með servómótorar er straumurinn sem þessir skrefmótorar nota á hverjum tíma í réttu hlutfalli við raunverulegt tog sem þarf. Þar sem mótorinn og innbyggða rafeindastýringin eru kaldari geta VIC skrefmótorar náð hærra hámarkstog, sambærilegt við servómótorar.
Jafnvel við mikinn hraða þurfa VIC skrefmótorar minni straum
Knúið áfram af framþróun í lokuðum hringrásartækni eru skrefmótorar færir um að komast inn í afkastamiklar og hraðar notkunarmöguleika sem áður tilheyrðu eingöngu servómótorum.
Skrefmótorar með lokaðri hringrásartækni
Hvað ef kostir lokaðrar servótækni gætu nýst á skrefmótora?
Gætum við náð sambærilegri afköstum og servómótorar en samt sem áður áttað okkur á kostnaðarhagkvæmni skrefmótora?
Með því að sameina lokaða stýritækni yrði skrefmótorinn alhliða vara með kostum bæði servó- og skrefmótora á lágu verði. Þar sem lokaðar skrefmótorar bjóða upp á verulegar framfarir og orkunýtni geta þeir komið í stað dýrari servómótora í sífellt fleiri hástöðluðum forritum.
Eftirfarandi er dæmi um VIC samþættan skrefmótor með innbyggðri lokuðu lykkjustýringu til að útskýra afköst og kosti og galla skrefmótora með lokuðu lykkjutækni.
Nákvæmlega samsvöruð afkastakröfur
Til að tryggja nægilegt tog til að vinna bug á truflunum og forðast skreftap þurfa skrefmótorar með opnum lykkjum venjulega að tryggja að togið sé að minnsta kosti 40% hærra en það gildi sem forritið krefst. Lokaðir skrefmótorar í dag eiga ekki við þetta vandamál að stríða. Þegar þessir skrefmótorar stöðvast vegna ofhleðslu halda þeir áfram að halda álaginu án þess að tapa togi. Þeir halda áfram að virka eftir að ofhleðsluástandið hefur verið fjarlægt. Hámarks tog er hægt að tryggja við hvaða hraða sem er og staðsetningarskynjarinn tryggir að ekkert skreftap verði. Því er hægt að tilgreina lokaða skrefmótora til að passa nákvæmlega við togkröfur viðkomandi forrits án þess að þörf sé á 40% viðbótarframlegð.
Með opnum skrefmótorum er erfitt að uppfylla kröfur um háa augnabliks togkraft vegna hættu á skrefatöpum. Í samanburði við hefðbundna skrefmótorar geta VIC lokaðar skrefmótorar náð mjög hraðri hröðun, litlum rekstrarhljóði og lágum ómun. Þeir geta starfað á mun hærri bandvídd og náð framúrskarandi afköstum.
Enginn skápur
Toda samþættir stýriborðið fyrir drifið við mótorinn, sem dregur úr raflögnum og einföldar útfærslulausnina. Með Toda er hægt að smíða vélar án skápa.
Að samþætta rafeindatækni við skrefmótora dregur úr flækjustigi
Með lokuðum lykkjutækni bjóða lokaðir skrefmótorar notendum framúrskarandi nákvæmni og skilvirkni, með afköstum servómótors og lágum kostnaði skrefmótors. Ódýrir skrefmótorar eru smám saman að ryðja sér til rúms í forritum sem annars væru undir áhrifum dýrra servómótora.
Birtingartími: 10. apríl 2023