Steppermotorer er en diskret bevægelsesenhed, der har en væsentlig forbindelse til moderne digital styringsteknologi. I det nuværende digitale styringssystem til hjemmet er anvendelsen af ​​steppermotorer meget omfattende. Med fremkomsten af ​​fuldt digitale AC-servosystemer bliver AC-servomotorer også i stigende grad brugt i digitale styringssystemer. For at imødekomme udviklingstendensen inden for digital styring bruger de fleste bevægelsesstyringssystemer steppermotorer eller fuldt digitale AC-servomotorer som implementering af motoren. Selvom begge er ens i styringstilstand (burst- og retningssignaler), er der betydelige forskelle i ydeevne og anvendelse. Sammenlign nu de tos ydeevne.

Kontrolnøjagtigheden er forskellig

Stegvinklen for tofasede hybridsteppermotorer er generelt 3,6 grader, 1,8 grader, og stegvinklen for femfasede hybridsteppermotorer er generelt 0,72 grader og 0,36 grader. Der findes også nogle højtydende steppermotorer med mindre stegvinkler. Virksomhedens produktion af steppermotorer til gangmaskiner er f.eks. 0,09 grader, mens den tyske 100-graders gitterfirma (BERGERLAHR) producerer trefasede hybridsteppermotorer. Stegvinklen kan indstilles ved hjælp af drejeknappen. Kodekontakten er indstillet til 1,8 grader, 0,9 grader, 0,72 grader, 0,36 grader, 0,18 grader, 0,09 grader, 0,072 grader og 0,036 grader, hvilket er kompatibelt med stegvinklerne for tofasede og femfasede hybridsteppermotorer.

AC-servomotorens nøjagtighed garanteres af den roterende encoder bag på motorakslen. For eksempel, i en Panasonic fuldt digital AC-servomotor med en standard 2500-tråds encodermotor, bruger driveren inden for firedobbeltfrekvensteknologi en pulsækvivalent på 360 grader / 10000 / 0,3036 grader. For motorer med 17-bit encodere modtager driveren 217 = 131072 pulser fra motorer for én omdrejning, det vil sige en pulsækvivalent på 360 grader / 131072 = 9,89 sekunder. Det er 1/655 af pulsækvivalenten for stepmotoren med en trinvinkel på 1,8 grader.

Lavfrekvente egenskaber er forskellige

Steppermotorer er tilbøjelige til lavfrekvente vibrationer ved lav hastighed. Vibrationsfrekvensen er relateret til belastningstilstanden og drivydelsen. Det antages generelt, at vibrationsfrekvensen er halvdelen af ​​motorens tomgangsfrekvens. Dette lavfrekvente vibrationsfænomen, som bestemmes af steppermotorens arbejdsprincip, er meget ugunstigt for maskinens normale drift. Når steppermotoren kører ved lav hastighed, bør dæmpningsteknologi generelt anvendes til at overvinde lavfrekvente vibrationsfænomener, f.eks. i motor plus dæmper, eller ved hjælp af subteknologi til drev.

AC-servomotoren kører meget jævnt, og selv ved lav hastighed vil der ikke opstå vibrationsfænomener. AC-servosystemet har en resonansundertrykkelsesfunktion, der kan dække manglende mekanisk stivhed, og systemet har en frekvensopløsningsfunktion (FFT), der kan detektere det mekaniske resonanspunkt, hvilket gør det nemt at justere systemet.

Momentfrekvenskarakteristika er forskellige

Steppermotorens udgangsmoment falder, når hastigheden stiger, og falder drastisk ved højere hastigheder, så den maksimale driftshastighed er typisk mellem 300 og 600 o/min. AC-servomotoren til konstant momentudgang, dvs. dens nominelle hastighed (normalt 2000 o/min eller 3000 o/min) indeni, kan udsende det nominelle moment, over den nominelle hastighed for konstant effekt.

Overbelastningskapaciteten er forskellig

Steppermotorer har generelt ikke overbelastningskapacitet. AC-servomotorer har en stærk overbelastningskapacitet. For eksempel har Panasonic AC-servosystemer en overbelastningskapacitet på grund af hastighed og moment. Det maksimale drejningsmoment er tre gange det nominelle drejningsmoment og kan bruges til at overvinde inertimomentet for inertibelastningen i aktiveringsøjeblikket. Da steppermotorer ikke har en sådan overbelastningskapacitet, er det ofte nødvendigt at vælge et større drejningsmoment for at overvinde dette inertimoment under valget. Maskinen behøver ikke at bruge et så stort drejningsmoment under normalt arbejde, hvilket skaber et momentspild.

Løbepræstationen er anderledes

Steppermotorstyring til åben sløjfestyring. Hvis startfrekvensen er for høj, eller belastningen er for stor, er den tilbøjelig til at sætte motoren i stå eller stoppe. Stop ved høj hastighed er tilbøjeligt til at overskride hastigheden. For at sikre styringens nøjagtighed bør man håndtere L og bremse problemet.

AC-servodrevsystem til lukket sløjfestyring, hvor driveren kan sample feedbacksignalet direkte på motorens encoder. Den interne konfiguration af positioneringsringen og hastighedssløjfen giver generelt ingen stepping- eller overskridelsesfænomener for steppingmotoren, hvilket giver en mere pålidelig styringsydelse.

Hastighedsresponsens ydeevne er forskellig

En stepmotors acceleration fra statisk til arbejdshastighed (normalt hundredvis af omdrejninger i minuttet) kræver 200 til 400 millisekunder. For at opnå bedre acceleration i AC-servosystemer kan f.eks. en Panasonic MSMA400W AC-servomotor gå fra statisk til en nominel hastighed på 3000 o/min på blot et par millisekunder, hvilket kan bruges til hurtig start og stop-kontrol.

Kort sagt er AC-servosystemer bedre end steppermotorer på mange områder. Men i mindre krævende tilfælde bruges ofte steppermotorer til at implementere motoren. Derfor skal der i designprocessen af ​​styresystemet tages hensyn til styringskrav, omkostninger og andre faktorer for at vælge den passende motorstyring.

En steppermotor er en aktuator, der omdanner elektriske impulser til vinkelforskydninger. Det er populært at sige, at når stepperdriveren modtager et pulssignal, driver den steppermotoren til at rotere en fast vinkel (og trinvinkel) i den indstillede retning.

Du kan styre antallet af pulser for at styre vinkelforskydningen og dermed opnå præcis positionering; samtidig kan du styre pulsfrekvensen for at styre motorhastigheden og accelerationen og dermed opnå hastighedsformålet.

Steppermotorer er opdelt i tre typer: permanentmagnet (PM), reaktiv (VR) og hybrid (HB).

Permanentmagnettrinnet er generelt tofaset, drejningsmomentet og volumenet er småt, og trinvinklen er generelt 7,5 grader eller 15 grader;

Reaktionstrinnet er generelt trefaset, kan opnå et stort drejningsmoment, trinvinklen er generelt 1,5 grader, men støjen og vibrationerne er store. I Europa, USA og andre udviklede lande er det blevet elimineret for 80 år siden;

Fordelen ved at blande permanent magnetisme og reaktionstypen er blandet trin. Den er opdelt i tofaset og femfaset: tofaset stejlvinkel er generelt 1,8 grader, og femfaset stejlvinkel er generelt 0,72 grader. Denne steppermotor er den mest anvendte.