Kuo skiriasi servo variklis ir žingsninis variklis?

Šiuolaikinėje pramonėje varikliai yra neatsiejama dalis. Yra daugybė variklių tipų, iš kuriųservo varikliaiiržingsniniai varikliaiyra du įprasti. Nors jie abu naudojami mašinų judesiams valdyti, tarp jų yra didelis skirtumas. Šiame straipsnyje supažindinsime su servo variklių ir žingsninių variklių veikimo principu, veikimo skirtumais ir taikymo sritimis.

 

Darbo principo skirtumas

Servo varikliai ir žingsniniai varikliai veikia skirtingais principais. Servo variklis yra uždaro ciklo valdymo sistema, kuri grįžtamojo ryšio signalais valdo variklio greitį ir padėtį. Servo varikliai paprastai susideda iš variklio, kodavimo įrenginio, valdiklio ir maitinimo šaltinio. Koderis naudojamas variklio padėčiai ir greičiui matuoti, o valdiklis reguliuoja variklio judėjimą pagal grįžtamojo ryšio signalą iš kodavimo įrenginio. Servo varikliai turi didelį valdymo tikslumą ir gali realizuoti greitą ir didelio tikslumo judesį.

 

 

Žingsninis variklis yra atvirojo ciklo valdymo sistema, kuri valdo variklio greitį ir padėtį valdydama variklio impulsinį signalą. Žingsninis variklis paprastai susideda iš variklio, tvarkyklės ir valdiklio. Valdiklis siunčia impulsų signalus vairuotojui, o vairuotojas konvertuoja impulsų signalus į variklio judėjimą. Žingsninio variklio valdymo tikslumas yra palyginti mažas, tačiau tai leidžia tiksliai valdyti padėtį.

 

Našumo skirtumas

 

1. Skirtingos žemo dažnio charakteristikos

Žingsniniai varikliai yra linkę į žemo dažnio vibraciją esant mažam greičiui. Vibracijos dažnis yra susijęs su apkrovos būkle ir vairuotojo našumu, todėl paprastai manoma, kad vibracijos dažnis yra pusė variklio tuščiosios eigos paleidimo dažnio. Šis žemo dažnio vibracijos reiškinys, nulemtas žingsninio variklio veikimo principo, yra labai nepalankus normaliam mašinos veikimui. Kai žingsninis variklis veikia mažu greičiu, jis paprastai turėtų būti naudojamas slopinimo technologijoms įveikti žemo dažnio vibracijos reiškinį, pvz., pridėti slopintuvą ant variklio arba naudoti vairuotojo padalijimo technologiją ir pan.

 

Kintamosios srovės servo varikliai dirba labai sklandžiai ir nevibruoja net esant mažam greičiui. Kintamosios srovės servo sistema turi rezonanso slopinimo funkciją, kuri gali padengti mašinų standumo trūkumą, o sistema turi vidinę dažnio skyros funkciją (FFT), kuri gali aptikti mašinos rezonanso tašką, kad būtų lengva reguliuoti. sistema.

 

2. Skirtingos sukimo momento-dažnio charakteristikos

Žingsninio variklio išėjimo sukimo momentas mažėja didėjant sukimosi greičiui, o esant didesniam sukimosi greičiui jis smarkiai sumažėja, todėl didžiausias jo darbinis greitis paprastai yra 300-600rpm.

 

Kintamosios srovės servovariklis, užtikrinantis pastovų sukimo momentą, ty esant vardiniam greičiui (paprastai 2000 aps./min. arba 3000 aps./min.), gali išvesti vardinį sukimo momentą, esant vardiniam greičiui, viršijančiam pastovią išėjimo galią.

 

3. skirtingas perkrovos pajėgumas

Žingsninis variklis paprastai neturi perkrovos. Kintamosios srovės servo variklis turi didelę perkrovos galią. Pavyzdžiui, Panasonic AC servo sistema turi greičio perkrovą ir sukimo momento perkrovą. Jo maksimalus sukimo momentas yra tris kartus didesnis už vardinį sukimo momentą, kuriuo galima įveikti inercinių apkrovų inercijos momentą paleidimo momentu. Žingsninis variklis, nes nėra tokios perkrovos, norint įveikti šį inercijos momentą pasirenkant, dažnai reikia pasirinkti didesnio sukimo momento variklį, o įprasto veikimo metu mašinai nereikia tiek daug sukimo momento, bus švaistomi sukimo momento reiškinys.

 

4. Skirtingas veikimo našumas

Žingsnio variklio valdymas atviros kilpos valdymui, paleidimo dažnis yra per didelis arba apkrova per didelė, todėl gali prarasti žingsnius arba blokuoti greičio stabdymo reiškinį, yra per didelis, todėl gali atsirasti viršijimo reiškinys, todėl siekiant užtikrinti tikslumą turėtų būti sprendžiama greičio didinimo ir mažinimo problema. Kintamosios srovės servo pavaros sistema, skirta uždaro ciklo valdymui, vairuotojas gali būti tiesiai ant variklio kodavimo įrenginio grįžtamojo ryšio signalo atrankos, padėties kilpos ir greičio kilpos vidinės sudėties, paprastai žingsniniame variklyje neatsiranda žingsnių praradimo reiškinio arba viršijimas, valdymo veikimas yra patikimesnis.

Taikymo skirtumas

Žingsniniai varikliai paprastai juda žingsniais, o kiekvienas žingsnis yra fiksuotas kampas, todėl jie gerai veikia programose, kurioms reikalingas paprastas atvirojo ciklo valdymas ir palyginti mažas tikslumas. Todėl žingsniniai varikliai tinka kai kurioms programoms, kurioms nereikia itin didelio padėties nustatymo tikslumo, pavyzdžiui, spausdintuvams, skaitytuvams, rašaliniams spausdintuvams ir pan.

 

Priešingai, servo varikliai veikia geriau, kai taikomi griežtesni judesio valdymo reikalavimai. Servo varikliuose naudojama grįžtamojo ryšio sistema, kuri užtikrina didesnį valdymo tikslumą ir dinaminį atsaką. Dėl to servo varikliai tinka tais atvejais, kai reikalingas didelio tikslumo padėties nustatymas, greitis ir padėties valdymas, pvz., CNC staklės, robotai, orlaiviai ir kt. Servo sistemos pasiekia tikslesnį judesio valdymą nuolat reguliuodamos išėjimą, kad būtų pašalintos klaidos.

 

Trumpai tariant, nors tiek servo varikliai, tiek žingsniniai varikliai naudojami mašinos judesiams valdyti, tarp jų yra didelis skirtumas. Servo variklis yra uždaro ciklo valdymo sistema, pasižyminti dideliu valdymo tikslumu, tinkama greitam, didelio tikslumo judėjimui; žingsninis variklis yra atviro ciklo valdymo sistema su mažesnėmis sąnaudomis, tinkama tiksliam padėties valdymui. Praktikoje, atsižvelgiant į konkrečius poreikius, reikia pasirinkti tinkamą variklio tipą.