Motor stepper adalah perangkat gerak diskrit, yang memiliki hubungan penting dengan teknologi kontrol digital modern.Dalam sistem kendali digital domestik saat ini, motor stepper banyak digunakan.Dengan munculnya sistem servo AC serba digital, motor servo AC semakin banyak digunakan dalam sistem kontrol digital.Untuk beradaptasi dengan tren perkembangan kendali digital, motor stepper atau motor servo AC serba digital banyak digunakan sebagai motor eksekutif dalam sistem kendali gerak.Meskipun keduanya serupa dalam mode kontrol (rangkaian pulsa dan sinyal arah), terdapat perbedaan besar dalam performa dan kesempatan penerapan.Sekarang bandingkan kinerja keduanya.
Akurasi kontrolnya berbeda
Sudut langkah motor stepper hibrid dua fasa umumnya 3,6 derajat dan 1,8 derajat, dan sudut langkah motor stepper hibrid lima fasa umumnya 0,72 derajat dan 0,36 derajat.Ada juga beberapa motor stepper berperforma tinggi dengan sudut langkah lebih kecil.Misalnya, motor penggerak yang diproduksi oleh Stone Company untuk peralatan mesin kawat yang bergerak lambat memiliki sudut langkah 0,09 derajat;motor loncatan hybrid tiga fasa yang diproduksi oleh BERGER LAHR memiliki sudut langkah 0,09 derajat.Sakelar DIP diatur ke 1,8 derajat, 0,9 derajat, 0,72 derajat, 0,36 derajat, 0,18 derajat, 0,09 derajat, 0,072 derajat, 0,036 derajat, yang kompatibel dengan sudut langkah motor loncatan hibrida dua fase dan lima fase.
Keakuratan kendali motor servo AC dijamin oleh rotary encoder di ujung belakang poros motor.Untuk motor dengan encoder 2500 baris standar, ekuivalen pulsa adalah 360 derajat/10000=0,036 derajat karena teknologi frekuensi empat kali lipat di dalam driver.Untuk motor dengan encoder 17-bit, setiap kali pengemudi menerima 217=131072 pulsa, motor membuat satu putaran, yaitu setara pulsa adalah 360 derajat/131072=9,89 detik.Ini adalah 1/655 pulsa setara motor stepper dengan sudut langkah 1,8 derajat.
Karakteristik frekuensi rendah berbeda:
Motor stepper rentan terhadap getaran frekuensi rendah pada kecepatan rendah.Frekuensi getaran berkaitan dengan kondisi beban dan kinerja pengemudi.Secara umum diyakini bahwa frekuensi getaran adalah setengah dari frekuensi lepas landas motor tanpa beban.Fenomena getaran frekuensi rendah yang ditentukan oleh prinsip kerja motor penggerak sangat tidak menguntungkan bagi pengoperasian normal mesin.Ketika motor stepper bekerja pada kecepatan rendah, teknologi redaman umumnya harus digunakan untuk mengatasi fenomena getaran frekuensi rendah, seperti menambahkan peredam pada motor, atau menggunakan teknologi subdivisi pada pengemudi, dll.
Motor servo AC berjalan sangat lancar dan tidak bergetar bahkan pada kecepatan rendah.Sistem servo AC memiliki fungsi penekan resonansi, yang dapat menutupi kekurangan kekakuan mesin, dan sistem memiliki fungsi analisis frekuensi (FFT) di dalam sistem, yang dapat mendeteksi titik resonansi mesin dan memfasilitasi penyesuaian sistem.
Karakteristik frekuensi momen berbeda:
Torsi keluaran motor stepper menurun seiring bertambahnya kecepatan, dan akan turun tajam pada kecepatan yang lebih tinggi, sehingga kecepatan kerja maksimum umumnya 300-600RPM.Motor servo AC memiliki keluaran torsi yang konstan, yaitu dapat menghasilkan torsi pengenal dalam kecepatan pengenalnya (umumnya 2000RPM atau 3000RPM), dan merupakan keluaran daya konstan di atas kecepatan pengenal.
Kapasitas kelebihan beban berbeda:
Motor stepper umumnya tidak mempunyai kemampuan beban berlebih.Motor servo AC memiliki kapasitas beban berlebih yang kuat.Ambil contoh sistem servo AC Panasonic, ia memiliki kemampuan kelebihan kecepatan dan kelebihan torsi.Torsi maksimumnya adalah tiga kali torsi pengenal, yang dapat digunakan untuk mengatasi momen inersia beban inersia pada saat start.Karena motor stepper tidak memiliki kapasitas beban berlebih seperti ini, untuk mengatasi momen inersia ini saat memilih model, sering kali perlu memilih motor dengan torsi lebih besar, dan mesin tidak memerlukan torsi sebesar itu selama proses. operasi normal, sehingga muncul torsi.Fenomena sampah.
Performa lari berbeda:
Kontrol motor penggerak adalah kontrol loop terbuka.Jika frekuensi start terlalu tinggi atau beban terlalu besar, step loss atau stalling akan mudah terjadi.Saat kecepatan terlalu tinggi, overshooting akan mudah terjadi saat kecepatan terlalu tinggi.Oleh karena itu, untuk menjamin keakuratan pengendaliannya, harus ditangani dengan baik.Masalah pendakian dan perlambatan.Sistem penggerak servo AC adalah kontrol loop tertutup.Penggerak dapat secara langsung mengambil sampel sinyal umpan balik dari encoder motor, dan loop posisi internal dan loop kecepatan terbentuk.Secara umum, tidak akan ada kehilangan langkah atau overshoot pada motor penggerak, dan kinerja kontrol lebih andal.
Kinerja respons kecepatan berbeda:
Motor stepper memerlukan waktu 200-400 milidetik untuk berakselerasi dari keadaan diam hingga kecepatan kerja (umumnya beberapa ratus putaran per menit).Performa akselerasi sistem servo AC lebih baik.Mengambil contoh motor servo AC CRT, hanya diperlukan beberapa milidetik untuk berakselerasi dari kecepatan statis ke kecepatan terukur 3000RPM, yang dapat digunakan dalam kondisi kontrol yang memerlukan start dan stop cepat.
Singkatnya, sistem servo AC lebih unggul daripada motor stepper dalam banyak aspek kinerja.Namun dalam beberapa situasi yang tidak terlalu menuntut, motor stepper sering digunakan sebagai motor eksekutif.Oleh karena itu, dalam proses desain sistem kendali, berbagai faktor seperti persyaratan pengendalian dan biaya harus dipertimbangkan secara komprehensif, dan motor kendali yang sesuai harus dipilih.
Motor stepper adalah aktuator yang mengubah pulsa listrik menjadi perpindahan sudut.Dalam istilah awam: ketika driver stepper menerima sinyal pulsa, ia menggerakkan motor stepper untuk memutar sudut tetap (dan sudut langkah) ke arah yang ditentukan.
Anda dapat mengontrol perpindahan sudut dengan mengontrol jumlah pulsa, sehingga mencapai tujuan penentuan posisi yang akurat;pada saat yang sama, Anda dapat mengontrol kecepatan dan percepatan putaran motor dengan mengontrol frekuensi pulsa, sehingga mencapai tujuan pengaturan kecepatan.
Ada tiga jenis motor stepper: magnet permanen (PM), reaktif (VR) dan hybrid (HB).
Pijakan magnet permanen umumnya dua fase, dengan torsi dan volume kecil, dan sudut pijakan umumnya 7,5 derajat atau 15 derajat;
Stepping reaktif umumnya tiga fase, yang dapat mewujudkan keluaran torsi besar, dan sudut loncatan umumnya 1,5 derajat, namun kebisingan dan getarannya sangat besar.Di negara-negara maju seperti Eropa dan Amerika Serikat, penyakit ini telah dihilangkan pada tahun 1980an;
stepper hibrida mengacu pada kombinasi keunggulan tipe magnet permanen dan tipe reaktif.Ini dibagi menjadi dua fase dan lima fase: sudut langkah dua fase umumnya 1,8 derajat dan sudut langkah lima fase umumnya 0,72 derajat.Motor stepper jenis ini adalah yang paling banyak digunakan.
Waktu posting: 25 Maret 2023