Bir servo motor ile bir step motor arasında seçim yapmak, çeşitli tasarım faktörlerinin dengelenmesini içeren oldukça zor olabilir. Maliyet değerlendirmeleri, tork, hız, ivme ve sürücü devresi, uygulamanız için en iyi motoru seçmede rol oynar. Uygulamanız için doğru motoru seçmenize yardımcı olmak için kullanımlarını ve güçlü yönlerini inceledik.
Genel Bulgular
- 50 ila 100 manyetik çift
- Kontrol etmesi daha kolay
- Daha fazla esneklik ve hassasiyet
- Düşük hızlarda daha iyi
- Dört ila 12 manyetik çift
- Daha az durak
- Döner kodlayıcı gerektirebilir
- Daha yüksek hızlarda daha iyi
Adım ve servo motorlar iki temel açıdan farklılık gösterir: temel yapıları ve kontrol araçları. Her ikisi de bir sistemi hareket ettirmek için dönme kuvveti sağlar. Stepper'ların daha fazla adımı veya motorun tutabileceği konumları vardır.
Genel olarak, servo motorlar yüksek hızlı, yüksek torklu uygulamalar için en iyisidir. Step motorun tasarımı, motora güç verilmesine gerek kalmadan sabit bir tutma torku sağlar. Bir step motorun düşük hızlardaki torku, aynı boyuttaki bir servo motordan daha büyüktür. Bununla birlikte, servolar daha yüksek bir genel hız elde edebilir.
Adım Sayısı: Step Motorlar Daha Fazla Çeşitlilik Sunar
- Daha fazla manyetik çift, bu da daha fazla adım anlamına gelir
- Belirli bir adıma ulaşmak daha kolay
- Daha az manyetik çift
- Kesin bir konuma gitmek daha az kolay
Adım motorlar tipik olarak, kalıcı bir mıknatıs veya elektrik akımı tarafından oluşturulan 50 ila 100 manyetik kuzey ve güney kutbu çiftine sahiptir. Karşılaştırıldığında, servo motorların daha az kutbu vardır, genellikle toplamda 4 ila 12.
Her biri motor şaftı için doğal bir durma noktası sunar. Durdurma sayısının artması, step motorun her biri arasında doğru ve hassas bir şekilde hareket etmesine ve birçok uygulama için herhangi bir konum geri bildirimi olmadan çalışmasına olanak tanır. Servo motorlar, özellikle hassas hareketler yapması gerekiyorsa, motor milinin konumunu takip etmek için genellikle bir döner kodlayıcı gerektirir.
Sürüş Mekanizması: Stepperler Daha Hassas
-
Belirli bir konuma sürmek daha kolay
- Adım sayısına göre son konumu bulun
- Doğru kontrol etmek daha zor
- Akımı ayarlamaya dayalı olarak son konumu oku
Bir step motoru kesin bir konuma sürmek, bir servo motoru sürmekten çok daha basittir. Bir step motorda, tek bir tahrik darbesi motor şaftını bir kutuptan diğerine bir adım hareket ettirir. Belirli bir motorun adım boyutu belirli bir dönüş miktarında sabitlendiğinden, kesin bir konuma hareket etmek, doğru sayıda darbe gönderme meselesidir.
Aksine, servo motorlar, mevcut enkoder konumu ile kendilerine komut verilen konum arasındaki farkı okur ve doğru konuma hareket etmek için gereken akımı ayarlar. Günümüzün dijital elektroniği ile step motorların kontrolü servo motorlardan çok daha kolaydır.
Performans: Servolar Yüksek Hızlarda Daha İyi
- Düşük maksimum RPM (yaklaşık 2.000)
- Daha yüksek hızlarda daha az tork mevcuttur
- Çok daha yüksek hızlarda koşabilir
- RPM ile tork kaybetmez
Yüksek hız ve yüksek tork gerektiren uygulamalar için servo motorlar parlar. Step motorlar 2.000 RPM hızlarda zirveye ulaşırken, servo motorlar çok daha hızlı kullanılabilir. Servo motorlar ayrıca yüksek hızda tork oranlarını korur, nominal torkun %90'ına kadarı yüksek hızda bir servodan alınabilir.
Servolar, %80-90 arasında verimlilikle step motorlardan daha verimlidir. Bir servo motor, kısa süreler için nominal torkunun kabaca iki katını sağlayarak gerektiğinde çekilebilecek bir kapasite kuyusu sağlayabilir. Ayrıca servo motorlar sessizdir, AC ve DC sürücüde mevcuttur ve titreşmez veya rezonans sorunları yaşamaz.
Adım motorlar, maksimum sürücü hızlarına yaklaştıkça torklarının önemli bir miktarını kaybeder. Maksimum hızın %90'ında nominal torkun %80'i kaybı tipiktir. Step motorlar da bir yükü hızlandırmada servo motorlar kadar iyi değildir. Bir sonraki sürücü darbesinden önce bir sonraki adıma geçmek için adımlayıcının yeterli tork üretemediği bir yükü çok hızlı hızlandırmaya çalışmak, adımın atlanmasına ve konum kaybına neden olur.
Son Karar
Uygulamanız için en iyi motoru seçmek, sisteminiz için maliyet, konumsal doğruluk gereksinimleri, tork gereksinimleri, sürücü gücü kullanılabilirliği ve hızlanma gereksinimleri dahil olmak üzere birkaç temel tasarım kriterine bağlıdır.
Adım motorlar, daha düşük hızlanma, yüksek tutma torku uygulamaları için daha uygundur. Servo motorlar, step motorlardan daha fazla güç sağlayabilir, ancak doğru konumlandırma için çok daha karmaşık sürücü devreleri ve konumsal geri bildirim gerektirir. Özellikle daha düşük hızda çalışma için genellikle dişli kutuları gerektirirler. Bir dişli kutusu ve konum kodlayıcı gereksinimi, servo motor tasarımlarını mekanik olarak daha karmaşık hale getirir ve sistem için bakım gereksinimlerini artırır.
Konum doğruluğu gerekliyse, ya motordaki yük asla torkunu aşmamalı ya da doğruluğu sağlamak için adımlayıcı bir konum kodlayıcı ile birleştirilmelidir. Step motorlar da titreşim ve rezonans problemlerinden muzdariptir. Belirli hızlarda, kısmen yük dinamiklerine bağlı olarak, bir step motor rezonansa girebilir ve yükü sürdüremez. Bu, adımların atlanmasına, motorların durmasına, aşırı titreşime ve gürültüye neden olur.
