Was sind die Unterschiede zwischen einem Servomotor und einem Schrittmotor?
Servomotor ist ein Motor, der den Betrieb mechanischer Komponenten im Servosystem steuert. Es ist ein indirektes Gerät mit variabler Geschwindigkeit des Hilfsmotors. Heute erkennen wir sie am größten Unterschied zwischen Servomotor und Schrittmotor. Nur mit einem tiefen Verständnis von Servomotoren und Schrittmotoren können wir die für unterschiedliche Arbeitsbedingungen geeignete industrielle Umgebung besser auswählen.
Zunächst zum Verständnis der internen Struktur von Servomotor und Schrittmotor:
1. Niederfrequenzeigenschaften sind unterschiedlich
Niederfrequente Vibrationen treten leicht auf, wenn der Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit läuft. Die Schwingungsfrequenz hängt vom Lastzustand und der Fahrleistung ab. Allgemein wird davon ausgegangen, dass die Schwingfrequenz die Hälfte der Anlauffrequenz bei unbelastetem Motor beträgt. Dieses niederfrequente Vibrationsphänomen wird durch das Arbeitsprinzip des Schrittmotors bestimmt, das für den normalen Betrieb der Maschine sehr ungünstig ist. Wenn der Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit läuft, sollte im Allgemeinen eine Dämpfungstechnologie verwendet werden, z. B. das Hinzufügen von Dämpfern am Motor oder das Hinzufügen von Stoßdämpfern am Antrieb, um das Phänomen der niederfrequenten Vibration zu überwinden.
Der AC-Servomotor läuft sehr ruhig und hat keine Vibrationen, wenn er mit niedriger Geschwindigkeit läuft. Das System verfügt über eine Resonanzunterdrückungsfunktion, die das Problem unzureichender mechanischer Steifigkeit lösen kann. Gleichzeitig verfügt das System über eine Frequenzauflösungsfunktion (FFT), durch die der Resonanzpunkt der Maschine erkannt werden kann, wodurch das System einfach eingestellt werden kann.
2. Unterschiedliche Überlastfähigkeit
Schrittmotoren sind im Allgemeinen nicht überlastbar. AC-Servomotor mit starker Überlastfähigkeit. Beispielsweise hat das AC-Servosystem von Panasonic sowohl Drehzahlüberlast- als auch Drehmomentüberlasteigenschaften. Sein maximales Drehmoment beträgt das Dreifache des Nenndrehmoments, das verwendet werden kann, um das durch die Trägheitslast beim Start erzeugte Drehmoment zu überwinden. Da Schrittmotoren nicht über eine solche Überlastfähigkeit verfügen, muss zur Überwindung dieses Trägheitsmoments bei der Auswahl oft ein Motor mit großem Drehmoment gewählt werden, und im normalen Betrieb benötigt der Motor kein so großes Drehmoment, da wird es sein ein Phänomen der Drehmomentverschwendung sein.
3. Unterschiedliche Geschwindigkeitsreaktionsleistung
Es dauert 200 bis 400 Millisekunden, bis ein Schrittmotor von der Ruhe- auf die Betriebsgeschwindigkeit (normalerweise mehrere hundert Umdrehungen pro Minute) beschleunigt. Der Panasonic MSMA 400-W-AC-Servomotor zum Beispiel, ein AC-Servosystem von statischer Beschleunigung auf 3000 U/min Nenndrehzahl in nur wenigen Millisekunden, kann in Steuerungssituationen eingesetzt werden, die schnelles Starten und Stoppen erfordern.
4. Unterschiedliche Laufleistung
Der Schrittmotor wird durch eine Open-Loop-Steuerung gesteuert. Wenn die Startfrequenz zu hoch ist oder die Last zu hoch ist, kann es leicht passieren, dass der Schritt verloren geht oder die Drehung blockiert wird. Wenn die Geschwindigkeit beim Anhalten zu hoch ist, kann man leicht überschießen. Im AC-Servo-Antriebssystem wird eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis verwendet, die das Rückkopplungssignal des Motor-Encoders direkt erfassen und den Positionsring und den Geschwindigkeitsring im Inneren bilden kann. Im Allgemeinen tritt kein Schrittverlust oder Überschwingen des Schrittmotors auf, und die Steuerleistung ist zuverlässiger.
5, unterschiedliche Steuerpräzision
Schrittwinkel von Zweiphasen-Hybrid-Schrittmotoren sind im Allgemeinen 3,6° und 1,8°; Die Schrittwinkel von Fünfphasen-Hybrid-Schrittmotoren betragen im Allgemeinen 0,72° und 0,36°. Es gibt auch einige Hochleistungs-Schrittmotoren mit kleineren Schrittwinkeln. Der Schrittwinkel kann auf 1,8°, 0,9°, 0,72°, 0,36°, 0,18°, 0,09°, 0,072°, 0,036° und 0,036° eingestellt werden und ist mit dem von Sitong Company hergestellten Schrittwinkel kompatibel.
Der Drehgeber auf der Rückseite der Motorwelle gewährleistet die Steuerpräzision des AC-Servomotors. Bei volldigitalen AC-Servomotoren von Panasonic beträgt das Impulsäquivalent des Motors mit 2500-Zeilen-Standard-Encoder aufgrund der Verwendung der Vierfachfrequenztechnologie im Antrieb 360°/10000 = 0,036°. Bei einem Motor mit einem 17-Bit-Encoder erhält jeder Treiber 217 = 131072 Impulsmotorumdrehungen, dh sein Impulsäquivalent beträgt 360 ° / 131072 = 9,89 Sekunden. Das heißt, 1/655 Schrittwinkel von 1,8° Schrittmotorimpulsäquivalent.
Durch die obige Analyse stellen wir fest, dass das AC-Servosystem dem Schrittmotor in vielen Aspekten überlegen ist. In einigen Situationen mit geringen Anforderungen wird der Schrittmotor jedoch häufig als ausführender Motor verwendet. Daher sollten beim Entwurf eines industriellen Steuerungssystems die Steuerungsanforderungen, Kosten und andere Faktoren umfassend berücksichtigt werden, um das geeignete Servosteuerungssystem auszuwählen.
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