Askelmoottori on diskreetti liikelaite, jolla on olennainen yhteys nykyaikaiseen digitaaliseen ohjaustekniikkaan. Nykyisissä kotimaisissa digitaalisissa ohjausjärjestelmissä askelmoottorin käyttö on erittäin laajaa. Täysin digitaalisten AC-servojärjestelmien myötä myös AC-servomoottoreita käytetään yhä enemmän digitaalisissa ohjausjärjestelmissä. Digitaalisen ohjauksen kehitystrendin täyttämiseksi useimmat liikkeenohjausjärjestelmät käyttävät askelmoottoria tai täysin digitaalista AC-servomoottoria moottorin toteutuksena. Vaikka molemmat ovat samankaltaisia ​​ohjaustilassa (purske- ja suuntasignaalit), niiden suorituskyvyssä ja sovelluksissa on merkittäviä eroja. Vertaile nyt näiden kahden suorituskykyä.

Ohjauksen tarkkuus on erilainen

Kaksivaiheisen hybridiaskelmoottorin askelkulma on yleensä 3,6 astetta, 1,8 astetta ja viisivaiheisen hybridiaskelmoottorin yleensä 0,72 astetta ja 0,36 astetta. Saatavilla on myös tehokkaita askelmoottoreita, joiden askelkulma on pienempi. Esimerkiksi yrityksen valmistama askelmoottori kävelykoneisiin, jonka askelkulma on 0,09 astetta; Germany 100 Lattiayhtiön (BERGERLAHR) valmistama kolmivaiheinen hybridiaskelmoottori, jonka askelkulma voidaan säätää valitsimella. Koodikytkin on asetettu arvoihin 1,8 astetta, 0,9 astetta, 0,72 astetta, 0,36 astetta, 0,18 astetta, 0,09 astetta, 0,072 astetta ja 0,036 astetta, mikä on yhteensopiva kaksivaiheisen ja viisivaiheisen hybridiaskelmoottorin askelkulman kanssa.

AC-servomoottorin tarkkuuden takaa moottorin akselin takaosassa oleva pyörivä enkooderi. Esimerkiksi Panasonicin täysin digitaalisessa AC-servomoottorissa, jossa on standardi 2500-johtiminen enkooderi, ajurissa käytetään nelinkertaista taajuusteknologiaa, jonka pulssiekvivalentti on 360 astetta / 10000 / 0,3036 astetta. 17-bittisillä enkoodereilla varustetuissa moottoreissa ajuri saa 217 = 131072 pulssia moottoria kohden yhtä kierrosta kohden, eli 360 asteen pulssiekvivalentti / 131072 = 9,89 sekuntia. Se on 1/655 askelmoottorin pulssiekvivalentista 1,8 asteen askelkulmalla.

Matalataajuiset ominaisuudet ovat erilaisia

Askelmoottori on altis matalataajuiselle värähtelylle alhaisella nopeudella. Värähtelytaajuus liittyy kuormitustilaan ja käytön suorituskykyyn. Yleisesti uskotaan, että värähtelytaajuus on puolet moottorin tyhjäkäynnin taajuudesta. Tämä matalataajuinen värähtelyilmiö, joka määräytyy askelmoottorin toimintaperiaatteen mukaan, on erittäin epäedullinen koneen normaalille toiminnalle. Kun askelmoottori toimii alhaisella nopeudella, matalataajuisen värähtelyn voittamiseksi tulisi yleensä käyttää vaimennustekniikkaa, kuten moottorin ja vaimentajan yhdistelmää tai käytön alitekniikkaa.

AC-servomoottori käy erittäin tasaisesti, eikä tärinää esiinny edes alhaisilla nopeuksilla. AC-servojärjestelmässä on resonanssinvaimennustoiminto, joka peittää mekaanisen jäykkyyden puutteen, ja järjestelmässä on taajuusresoluutiotoiminto (FFT), joka havaitsee mekaanisen resonanssipisteen ja helpottaa järjestelmän säätöä.

Momenttitaajuusominaisuudet ovat erilaiset

Askelmoottorin lähtömomentti pienenee nopeuden kasvaessa ja pienenee rajusti suuremmilla nopeuksilla, joten suurin käyttönopeus on tyypillisesti 300–600 rpm. Vakiomomentilla eli nimellisnopeudella (yleensä 2000 tai 3000 rpm) toimiva AC-servomoottori voi tuottaa nimellismomentin vakiotehoa vastaavan nimellisnopeuden yläpuolella.

Ylikuormituskapasiteetti on erilainen

Askelmoottoreilla ei yleensä ole ylikuormituskykyä. AC-servomoottorilla on suuri ylikuormituskyky. Esimerkiksi Panasonicin AC-servojärjestelmässä on nopeuden ja vääntömomentin ylikuormituskyky. Suurin vääntömomentti on kolminkertainen nimellisvääntömomenttiin verrattuna, ja sitä voidaan käyttää hitausmomentin voittamiseen aktivointihetkellä. Askelmoottoreilla ei ole tällaista ylikuormituskykyä, joten hitausmomentin voittamiseksi on usein valittava suurempi moottorin vääntömomentti, ja koneen normaalikäytössä ei tarvita niin suurta vääntömomenttia, jolloin syntyy hukka.

Juoksusuorituskyky on erilainen

Avoimen silmukan ohjauksessa askelmoottori on altis varastamiselle tai jumiutumiselle. Liian korkea käynnistystaajuus tai liian suuri kuorma voi aiheuttaa pysäytyksen, ja suurella nopeudella pysäytys on altis ylikierrokselle. Siksi on tärkeää käsitellä L- ja hidastusongelmaa sen tarkkuuden varmistamiseksi.

Suljetun silmukan ohjauksessa AC-servokäyttöjärjestelmässä kuljettaja voi ottaa suoraan näytteen moottorin kooderin takaisinkytkentäsignaalista. Sisäinen sijaintirengas ja nopeussilmukka eivät yleensä esiinny askelmoottorin askellus- tai ylitysilmiöinä, ja ohjaus on luotettavampaa.

Nopeusvasteen suorituskyky on erilainen

Askelmoottorin kiihdytys staattisesta kiihtyvyydestä työnopeuteen (yleensä satoja kierroksia minuutissa) kestää 200–400 millisekuntia. AC-servojärjestelmä parantaa suorituskykyä entisestään. Esimerkiksi Panasonic MSMA400W AC-servomoottori kiihtyy staattisesta kiihtyvyydestä nimellisnopeuteensa 3000 rpm vain muutamassa millisekunnissa, joten sitä voidaan käyttää nopeaan käynnistykseen ja pysäytykseen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että AC-servojärjestelmä on monilla suorituskykyalueilla askelmoottoreita parempi. Mutta joissakin vähemmän vaativissa tapauksissa askelmoottoria käytetään usein moottorin toteutukseen. Siksi ohjausjärjestelmän suunnitteluprosessissa on otettava huomioon ohjausvaatimukset, kustannukset ja muut tekijät ja valittava sopiva moottorin ohjaus.

Askelmoottori on toimilaite, joka muuntaa sähköimpulssit kulmasiirtymiksi. On yleinen käsitys, että kun askelmoottoriohjain vastaanottaa pulssisignaalin, se pyörittää askelmoottoria kiinteän kulman (ja askelkulman) verran asetettuun suuntaan.

Voit ohjata pulssien määrää kulmasiirtymän ohjaamiseksi tarkan paikannuksen tavoitteen saavuttamiseksi; Samalla voit ohjata pulssien taajuutta moottorin nopeuden ja kiihtyvyyden ohjaamiseksi nopeuden tavoitteen saavuttamiseksi.

Askelmoottorit jaetaan kolmeen tyyppiin: kestomagneettimoottorit (PM), reaktiivinen moottorit (VR) ja hybridimoottorit (HB).

Pysyvän magneetin askel on yleensä kaksivaiheinen, vääntömomentti ja tilavuus ovat pieniä, askelkulma on yleensä 7,5 astetta tai 15 astetta;

Reaktioaskel on yleensä kolmivaiheinen, ja sillä voidaan saavuttaa suuri vääntömomentti. Askelkulma on yleensä 1,5 astetta, mutta melu ja tärinä ovat suuria. Ne on poistettu Euroopassa, Yhdysvalloissa ja muissa kehittyneissä maissa 80 vuoden aikana.

Sekamoottorimoottori on etuna pysyvän magnetismin ja reaktiotyypin yhdistämisestä. Se voidaan jakaa kaksivaiheiseen ja viisivaiheiseen: kaksivaiheisen jyrkkä kulma on yleensä 1,8 astetta ja viisivaiheisen jyrkkä kulma on yleensä 0,72 astetta. Tätä askelmoottoria käytetään eniten.