Koračni motor je diskretna gibalna naprava, ki je bistveno povezana s sodobno digitalno krmilno tehnologijo.V trenutnem domačem digitalnem krmilnem sistemu se pogosto uporabljajo koračni motorji.S pojavom popolnoma digitalnih AC servo sistemov se AC servo motorji vse bolj uporabljajo v digitalnih krmilnih sistemih.Da bi se prilagodili trendu razvoja digitalnega krmiljenja, se kot izvršni motorji v sistemih za krmiljenje gibanja večinoma uporabljajo koračni motorji ali popolnoma digitalni AC servo motorji.Čeprav sta oba podobna v načinu krmiljenja (pulzni niz in smerni signal), obstajajo velike razlike v zmogljivosti in primerih uporabe.Sedaj pa primerjajte delovanje obeh.
Natančnost krmiljenja je drugačna
Koračni koti dvofaznih hibridnih koračnih motorjev so običajno 3,6 stopinje in 1,8 stopinje, koraki petfaznih hibridnih koračnih motorjev pa so običajno 0,72 stopinje in 0,36 stopinje.Obstaja tudi nekaj visoko zmogljivih koračnih motorjev z manjšimi koti korakov.Na primer, koračni motor, ki ga proizvaja Stone Company za strojna orodja s počasnimi žicami, ima kot koraka 0,09 stopinje; trifazni hibridni koračni motor proizvajalca BERGER LAHR ima kot koraka 0,09 stopinj. DIP stikalo je nastavljeno na 1,8 stopinje, 0,9 stopinje, 0,72 stopinje, 0,36 stopinje, 0,18 stopinje, 0,09 stopinje, 0,072 stopinje, 0,036 stopinje, kar je združljivo s kotom koraka dvofaznih in petfaznih hibridnih koračnih motorjev.
Natančnost krmiljenja AC servo motorja zagotavlja rotacijski dajalnik na zadnjem koncu gredi motorja.Za motor s standardnim 2500-vrstičnim kodirnikom je impulzni ekvivalent 360 stopinj/10000=0,036 stopinj zaradi tehnologije štirih frekvenc v gonilniku.Pri motorju s 17-bitnim kodirnikom vsakič, ko gonilnik prejme 217=131072 impulzov, motor naredi en obrat, kar pomeni, da je njegov impulzni ekvivalent 360 stopinj/131072=9,89 sekund.To je 1/655 impulznega ekvivalenta koračnega motorja s kotom koraka 1,8 stopinje.
Nizkofrekvenčne značilnosti so različne:
Koračni motorji so pri nizkih vrtljajih nagnjeni k nizkofrekvenčnim vibracijam.Frekvenca tresljajev je povezana s stanjem obremenitve in zmogljivostjo voznika. Na splošno velja, da je frekvenca tresljajev polovica vzletne frekvence motorja brez obremenitve.Ta nizkofrekvenčni pojav vibracij, ki ga določa princip delovanja koračnega motorja, je zelo neugoden za normalno delovanje stroja.Ko koračni motor deluje pri nizki hitrosti, je treba na splošno uporabiti tehnologijo dušenja za premagovanje pojava nizkofrekvenčnih vibracij, kot je dodajanje dušilnika motorju ali uporaba tehnologije razdelitve na gonilniku itd.
AC servo motor deluje zelo gladko in ne vibrira niti pri nizkih vrtljajih.AC servo sistem ima funkcijo dušenja resonance, ki lahko pokrije pomanjkanje togosti stroja, sistem pa ima funkcijo frekvenčne analize (FFT) znotraj sistema, ki lahko zazna resonančno točko stroja in olajša prilagoditev sistema.
Značilnosti trenutne frekvence so različne:
Izhodni navor koračnega motorja se zmanjša s povečanjem hitrosti in bo močno padel pri višji hitrosti, tako da je njegova največja delovna hitrost na splošno 300-600RPM.AC servo motor ima konstanten izhodni navor, kar pomeni, da lahko oddaja nazivni navor znotraj svoje nazivne hitrosti (običajno 2000 vrt./min ali 3000 vrt./min.) in je konstantna izhodna moč nad nazivno hitrostjo.
Preobremenitvena zmogljivost je drugačna:
Koračni motorji na splošno nimajo možnosti preobremenitve.AC servo motor ima močno preobremenitveno zmogljivost.Vzemimo za primer servo sistem Panasonic AC, ki ima zmožnost preobremenitve pri hitrosti in preobremenitvi navora.Njegov največji navor je trikratnik nazivnega navora, ki ga je mogoče uporabiti za premagovanje vztrajnostnega momenta vztrajnostnega bremena v trenutku zagona.Ker koračni motor nima tovrstne preobremenitvene zmogljivosti, je za premagovanje tega vztrajnostnega momenta pri izbiri modela pogosto treba izbrati motor z večjim navorom, stroj pa tako velikega navora med normalno delovanje, zato se pojavi navor. Fenomen odpadkov.
Tekaška zmogljivost je drugačna:
Krmiljenje koračnega motorja je krmiljenje z odprto zanko. Če je začetna frekvenca previsoka ali je obremenitev prevelika, zlahka pride do izgube koraka ali zastoja. Ko je hitrost previsoka, bo zlahka prišlo do prekoračitve, ko je hitrost previsoka. Zato je treba z njim pravilno ravnati, da bi zagotovili natančnost njegovega nadzora. Težave z vzponom in zaviranjem.AC servo pogonski sistem je krmiljen z zaprto zanko. Pogon lahko neposredno vzorči povratni signal dajalnika motorja in oblikujeta se notranja zanka položaja in zanka hitrosti. Na splošno ne bo izgube koraka ali prekoračitve koračnega motorja, krmiljenje pa je zanesljivejše.
Hitrost odziva je drugačna:
Koračni motor potrebuje 200-400 milisekund, da pospeši iz mirovanja na delovno hitrost (običajno nekaj sto vrtljajev na minuto).Učinkovitost pospeševanja AC servo sistema je boljša. Če vzamemo za primer servo motor CRT AC, potrebuje le nekaj milisekund, da pospeši od statične do nazivne hitrosti 3000 vrtljajev na minuto, kar je mogoče uporabiti pri nadzoru, ki zahteva hiter zagon in zaustavitev.
Če povzamemo, AC servo sistem je boljši od koračnega motorja v številnih vidikih delovanja.Toda v nekaterih manj zahtevnih primerih se koračni motorji pogosto uporabljajo kot izvršni motorji.Zato je treba v procesu načrtovanja krmilnega sistema celovito upoštevati različne dejavnike, kot so zahteve za nadzor in stroški, ter izbrati ustrezen krmilni motor.
Koračni motor je aktuator, ki pretvarja električne impulze v kotni premik.Laično povedano: ko koračni gonilnik prejme impulzni signal, požene koračni motor, da se vrti za določen kot (in kot koraka) v nastavljeni smeri.
Kotni premik lahko nadzorujete z nadzorom števila impulzov, da dosežete namen natančnega pozicioniranja; hkrati lahko nadzorujete hitrost in pospešek vrtenja motorja z nadzorom frekvence impulzov, da dosežete namen regulacije hitrosti.
Poznamo tri vrste koračnih motorjev: trajni magnet (PM), reaktivni (VR) in hibridni (HB).
Korak s trajnim magnetom je na splošno dvofazen, z majhnim navorom in prostornino, kot koraka pa je običajno 7,5 stopinj ali 15 stopinj;
Reaktivno koračenje je na splošno trifazno, kar lahko doseže velik izhodni navor, kot koračenja pa je običajno 1,5 stopinje, vendar sta hrup in vibracije zelo velika.V razvitih državah, kot sta Evropa in ZDA, so ga odpravili v osemdesetih letih;
hibridni steper se nanaša na kombinacijo prednosti trajnega magnetnega tipa in reaktivnega tipa.Razdeljen je na dvofazni in petfazni: kot dvofaznega koraka je običajno 1,8 stopinje, petfazni kot koraka pa 0,72 stopinje.Ta vrsta koračnih motorjev je najbolj razširjena.
Čas objave: 25. marec 2023