Leistungsvergleich von Servomotoren und Schrittmotoren
Als Steuerungssystem hat der Motor eine wesentliche Verbindung mit moderner digitaler Steuerungstechnik. In den aktuellen digitalen Steuersystemen für Haushalte werden Schrittmotoren weithin verwendet. Mit dem Aufkommen volldigitaler AC-Servosysteme werden zunehmend AC-Servomotoren in digitalen Steuersystemen eingesetzt. Um dem Entwicklungstrend der digitalen Steuerung gerecht zu werden, werden in Bewegungssteuerungssystemen meist Schrittmotoren oder volldigitale AC-Servomotoren als ausführende Motoren eingesetzt. Obwohl die beiden im Steuermodus (Impulsfolge und Richtungssignal) ähnlich sind, gibt es große Unterschiede in der Leistung und den Anwendungsfällen.
1. Unterschiedliche Steuerpräzision
2. Unterschiedliche Niederfrequenzeigenschaften
Schrittmotoren sind bei niedrigen Drehzahlen anfällig für niederfrequente Schwingungen. Die Vibrationsfrequenz hängt vom Belastungszustand und der Leistung des Fahrers ab. Es wird allgemein angenommen, dass die Vibrationsfrequenz die Hälfte der Startfrequenz des Motors ohne Last ist. Dieses niederfrequente Vibrationsphänomen, das durch das Arbeitsprinzip des Schrittmotors bestimmt wird, ist für den normalen Betrieb der Maschine sehr ungünstig. Wenn der Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, sollte im Allgemeinen eine Dämpfungstechnologie verwendet werden, um das niederfrequente Vibrationsphänomen zu überwinden, z. B. das Hinzufügen eines Dämpfers zum Motor oder die Verwendung der Unterteilungstechnologie am Treiber usw.
Der AC-Servomotor läuft sehr ruhig und vibriert auch bei niedrigen Drehzahlen nicht. Das AC-Servosystem verfügt über eine Resonanzunterdrückungsfunktion, die den Mangel an Steifigkeit der Maschine abdecken kann, und das System verfügt über eine Frequenzanalysefunktion (FFT) im Inneren des Systems, die den Resonanzpunkt der Maschine erkennen und die Systemeinstellung erleichtern kann.
3. Die Moment-Frequenz-Eigenschaften sind unterschiedlich
Das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab und fällt bei höherer Geschwindigkeit stark ab, sodass seine maximale Arbeitsgeschwindigkeit im Allgemeinen 300-600 U / min beträgt. Der AC-Servomotor hat eine konstante Drehmomentausgabe, d. h. er kann ein Nenndrehmoment innerhalb seiner Nenndrehzahl (im Allgemeinen 2000 U/min oder 3000 U/min) abgeben, und er ist eine konstante Leistungsabgabe über der Nenndrehzahl.
4. Unterschiedliche Überlastfähigkeit
Schrittmotoren sind im Allgemeinen nicht überlastfähig. Der AC-Servomotor hat eine starke Überlastfähigkeit. Nehmen Sie als Beispiel das Sanyo AC-Servosystem, es verfügt über Drehzahlüberlast- und Drehmomentüberlastfähigkeiten. Sein maximales Drehmoment beträgt das Zwei- bis Dreifache des Nenndrehmoments, mit dem das Trägheitsmoment der trägen Last im Anlaufmoment überwunden werden kann. Da der Schrittmotor nicht über eine solche Überlastfähigkeit verfügt, muss zur Überwindung dieses Trägheitsmoments bei der Modellauswahl oft ein Motor mit einem größeren Drehmoment ausgewählt werden, und die Maschine benötigt währenddessen kein so großes Drehmoment normaler Betrieb, so erscheint das Drehmoment. Das Phänomen Verschwendung.
5. Unterschiedliche Betriebsleistung
Die Steuerung des Schrittmotors ist eine Open-Loop-Steuerung. Wenn die Startfrequenz zu hoch oder die Last zu groß ist, kommt es leicht zu Schrittverlusten oder zum Abwürgen. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist, tritt leicht ein Überschwingen auf, wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist. Um seine Regelgenauigkeit zu gewährleisten, sollte es daher ordnungsgemäß gehandhabt werden. Aufstiegs- und Verzögerungsprobleme. Das AC-Servoantriebssystem ist eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis. Der Antrieb kann das Rückkopplungssignal des Motorgebers direkt abtasten, und der interne Positionsregelkreis und der Geschwindigkeitsregelkreis werden gebildet. Im Allgemeinen tritt kein Schrittverlust oder Überschwingen des Schrittmotors auf, und die Steuerleistung ist zuverlässiger.
6. Unterschiedliche Geschwindigkeitsreaktionsleistung
Es dauert 200-400 Millisekunden, bis ein Schrittmotor aus dem Stillstand auf eine Arbeitsgeschwindigkeit (in der Regel mehrere hundert Umdrehungen pro Minute) beschleunigt. Die Beschleunigungsleistung des AC-Servosystems ist gut. Am Beispiel des 400-W-Wechselstrom-Servomotors von Sanyang dauert es nur wenige Millisekunden, um von der statischen Drehzahl auf die Nenndrehzahl von 3000 U / min zu beschleunigen, was bei Steuervorgängen verwendet werden kann, die ein schnelles Starten und Stoppen erfordern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das AC-Servosystem dem Schrittmotor in vielen Leistungsaspekten überlegen ist. In einigen weniger anspruchsvollen Fällen werden Schrittmotoren jedoch häufig als Executive-Motoren verwendet. Daher sollten beim Designprozess des Steuerungssystems verschiedene Faktoren wie Steuerungsanforderungen und Kosten umfassend berücksichtigt und ein geeigneter Steuerungsmotor ausgewählt werden.
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