Шаговый двигатель является дискретным устройством движения, он и современная технология цифрового управления имеют существенную связь. В современной отечественной системе цифрового управления применение шагового двигателя очень обширно. С появлением полностью цифровых сервосистем переменного тока серводвигатели переменного тока также все чаще используются в цифровых системах управления. Чтобы соответствовать тенденции развития цифрового управления, большинство систем управления движением используют шаговый двигатель или полностью цифровой серводвигатель переменного тока в качестве реализации двигателя. Хотя оба они похожи по режиму управления (импульсные и направленные сигналы), существуют значительные различия в производительности и применении. Теперь сравните производительность двух.

Точность управления разная

Двухфазный гибридный шаговый двигатель шаговый угол обычно составляет 3,6 градуса, 1,8 градуса, пятифазный гибридный шаговый двигатель шаговый угол обычно составляет 0,72 градуса, 0,36 градуса. Существуют также некоторые высокопроизводительные шаговые двигатели с меньшими шаговыми углами. Например, производство компанией шагового двигателя для шагающего канатного станка, шаговый угол 0,09 градуса; Германия 100 решетчатая компания (BERGERLAHR) производство трехфазного гибридного шагового двигателя, его шаговый угол может быть выделен с помощью циферблата. Кодовый переключатель установлен на 1,8 градуса, 0,9 градуса, 0,72 градуса, 0,36 градуса, 0,18 градуса, 0,09 градуса, 0,072 градуса, 0,036 градуса, совместимый с двухфазным и пятифазным гибридным шаговым двигателем шаговый угол.

Точность серводвигателя переменного тока гарантируется вращающимся энкодером на задней части вала двигателя. Например, для полностью цифрового серводвигателя переменного тока Panasonic со стандартным 2500-проводным энкодером драйвер, используемый в рамках технологии четверной частоты, импульсный эквивалент 360 градусов / 10000 / 0,3036 градуса. Для двигателей с 17-битными энкодерами драйвер получает 217 = 131072 импульсных двигателей за один оборот, то есть импульсный эквивалент 360 градусов / 131072 = 9,89 секунды. Это 1/655 импульсного эквивалента шагового двигателя с углом шага 1,8 градуса.

Низкочастотные характеристики отличаются

Шаговый двигатель на низкой скорости подвержен явлению низкочастотной вибрации. Частота вибрации связана с состоянием нагрузки и производительностью привода. Обычно считается, что частота вибрации составляет половину частоты холостого хода двигателя. Это явление низкочастотной вибрации, которое определяется принципом работы шагового двигателя, очень неблагоприятно для нормальной работы машины. Когда шаговый двигатель работает на низкой скорости, обычно следует использовать технологию демпфирования для преодоления явления низкочастотной вибрации, например, в двигателе плюс демпфер или приводе с использованием субтехнологии.

Серводвигатель переменного тока работает очень плавно, даже на низкой скорости не будет возникать явление вибрации. Сервосистема переменного тока с функцией подавления резонанса может покрыть недостаток механической жесткости, а система имеет функцию разрешения частоты (БПФ), может обнаруживать точку механического резонанса, легко настраивать систему.

Частотные характеристики момента различны

Выходной крутящий момент шагового двигателя уменьшается по мере увеличения скорости и резко уменьшается при более высоких скоростях, поэтому максимальная рабочая скорость обычно составляет от 300 до 600 об/мин. Серводвигатель переменного тока для постоянного выходного крутящего момента, то есть его номинальная скорость (обычно 2000 об/мин или 3000 об/мин) в пределах, может выдавать номинальный крутящий момент, превышающий номинальную скорость для постоянной выходной мощности.

Перегрузочная способность различна

Шаговые двигатели, как правило, не имеют перегрузочной способности. Серводвигатель переменного тока имеет сильную перегрузочную способность. Например, для сервосистемы переменного тока Panasonic он имеет перегрузочную способность по скорости и перегрузочную способность по крутящему моменту. Максимальный крутящий момент в три раза превышает номинальный крутящий момент и может использоваться для преодоления момента инерции инерционной нагрузки в момент активации. Шаговый двигатель, поскольку не имеет такой перегрузочной способности, для того, чтобы преодолеть этот момент инерции при выборе, часто нужно выбирать больший крутящий момент двигателя, и машина во время нормальной работы без необходимости в таком большом крутящем моменте, имеет момент Явление отходов.

Эффективность бега отличается

Управление шаговым двигателем для управления с разомкнутым контуром. Слишком высокая начальная частота или слишком большая нагрузка подвержены явлениям заклинивания или остановки, остановка на высокой скорости подвержена явлению перерегулирования, поэтому для обеспечения точности управления следует обрабатывать L, замедляя проблему.

Система сервопривода переменного тока для управления с обратной связью, драйвер может быть непосредственно на выборке сигнала обратной связи энкодера двигателя, внутренняя конфигурация кольца положения и контура скорости, как правило, не проявляются явления шага шагового двигателя или перерегулирования, производительность управления более надежна.

Скорость реакции отличается

Шаговому двигателю от статического ускорения до рабочей скорости (обычно сотни оборотов в минуту) требуется от 200 до 400 миллисекунд. Сервосистема переменного тока для лучшего ускорения производительности, например, серводвигателю переменного тока Panasonic MSMA400W требуется всего несколько миллисекунд от статического ускорения до номинальной скорости 3000 об/мин, что может использоваться для быстрого управления запуском и остановкой.

Подводя итог, можно сказать, что сервосистема переменного тока превосходит шаговые двигатели во многих областях производительности. Но в некоторых менее требовательных случаях часто используют шаговый двигатель для реализации двигателя. Поэтому в процессе проектирования системы управления следует учитывать требования к управлению, стоимость и другие факторы, выбирать соответствующее управление двигателем.

Шаговый двигатель — это привод, преобразующий электрические импульсы в угловые смещения. Популярно говорить, что когда драйвер шагового двигателя получает импульсный сигнал, он заставляет шаговый двигатель вращаться на фиксированный угол (и угол шага) в заданном направлении.

Вы можете контролировать количество импульсов для управления угловым смещением, чтобы достичь цели точного позиционирования; В то же время вы можете контролировать частоту импульсов для управления скоростью двигателя и ускорением, чтобы достичь цели скорости.

Шаговые двигатели делятся на три вида: с постоянными магнитами (PM), реактивные (VR) и гибридные (HB).

Шаг постоянного магнита обычно двухфазный, крутящий момент и объем небольшие, угол шага обычно составляет 7,5 градусов или 15 градусов;

Шаг реакции обычно трехфазный, может достигать большого крутящего момента, угол шага обычно составляет 1,5 градуса, но шум и вибрация велики. В Европе, США и других развитых странах были устранены 80 лет назад;

Смешанный шаг — это преимущество смешивания постоянного магнетизма и типа реакции. Он делится на двухфазный и пятифазный: двухфазный крутой угол обычно составляет 1,8 градуса, а пятифазный крутой угол обычно составляет 0,72 градуса. Этот шаговый двигатель является наиболее широко используемым.