Differenza e selezione dell'azionamento stepper e del servoazionamento
1. La principale differenza tra stepper drive e servo drive.
2. Diversi problemi pratici nella procedura di selezione specifica.
Panoramica:
I motori passo-passo sono principalmente classificati in base al numero di fasi e i motori passo-passo bifase e bifase sono ampiamente utilizzati nel mercato. Il motore passo-passo bifase può essere diviso in 400 parti uguali per giro e la cinque fasi può essere divisa in 1000 parti uguali. Pertanto, le caratteristiche del motore passo-passo a cinque fasi sono migliori, il tempo di accelerazione / decelerazione è più breve e l'inerzia dinamica è inferiore. .
Con l'avvento dei servosistemi AC digitali, i servomotori AC vengono sempre più utilizzati nei sistemi di controllo digitale. Al fine di adattarsi alla tendenza di sviluppo del controllo digitale, il motore passo-passo o il servomotore AC completamente digitale viene utilizzato principalmente come motore di esecuzione nel sistema di controllo del movimento. Sebbene i due siano simili nel controllo (segnali di burst e direzione), ci sono grandi differenze nelle prestazioni e nell'applicazione.
Ora confronta le prestazioni dei due.
Innanzitutto, l'accuratezza del controllo è diversa
L'angolo di passo del motore passo passo ibrido a due fasi è in genere di 3,6 gradi e 1,8 gradi e l'angolo di passo del motore passo passo ibrido a cinque fasi è generalmente di 0,72 gradi e 0,36 gradi. Ci sono anche alcuni motori passo-passo ad alte prestazioni con angoli di passo più piccoli. Ad esempio, un motore passo-passo per una macchina da taglio a filo lento prodotta da alcune società nazionali ha un angolo di passo di 0,09 gradi; l'angolo di passo di un motore passo-passo ibrido trifase prodotto da alcune compagnie internazionali può essere impostato mediante un interruttore di selezione. È 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072 e 0,036 ed è compatibile con l'angolo di passo dei motori passo-passo ibridi a due e cinque fasi.
La precisione di controllo del servomotore AC è garantita dall'encoder rotativo sul retro dell'albero del motore. Prendiamo ad esempio il nostro servomotore AC completamente digitale. Per un motore con un codificatore a 2500 linee standard, l'equivalente di impulso è 360 gradi / 10000 = 0,036 gradi a causa della tecnologia a frequenza quadrupla all'interno del driver. Per un motore con un encoder a 17 bit, il convertitore riceve un giro per 217 = 131072 motori a impulsi, ovvero il suo equivalente di impulso è 360 gradi / 131072 = 9,89 secondi. È 1/655 dell'impulso equivalente di un motore passo-passo con un angolo di passo di 1,8 gradi.
In secondo luogo, le caratteristiche di bassa frequenza sono diverse
I motori passo-passo sono soggetti a vibrazioni a bassa frequenza a basse velocità. La frequenza di vibrazione è correlata alle condizioni di carico e alle prestazioni del conducente. Generalmente si considera che la frequenza di vibrazione è la metà della frequenza di decollo del motore a vuoto. Questo fenomeno di vibrazione a bassa frequenza, che è determinato dal principio di funzionamento del motore passo-passo, è molto dannoso per il normale funzionamento della macchina. Quando il motore passo-passo funziona a bassa velocità, la tecnologia di smorzamento dovrebbe generalmente essere utilizzata per superare i fenomeni di vibrazione a bassa frequenza, come l'aggiunta di un ammortizzatore al motore o la suddivisione del convertitore di frequenza.
Il servomotore AC funziona molto bene e le vibrazioni non si verificano anche a basse velocità. Il servosistema AC ha una funzione di soppressione della risonanza, che può coprire la rigidità della macchina e ha una funzione di analisi della frequenza (fft) all'interno del sistema per rilevare il punto di risonanza della macchina e facilitare la regolazione del sistema.
In terzo luogo, la differenza nelle caratteristiche di frequenza
La coppia di uscita del motore passo-passo diminuisce all'aumentare della velocità e diminuisce bruscamente a velocità più elevate, quindi la velocità operativa massima è generalmente da 300 a 600 giri / min.
Il servomotore AC è un'uscita di coppia costante, ovvero può emettere la coppia nominale entro la sua velocità nominale (in genere 2000 rpm o 3000 rpm) ed è una potenza costante superiore alla velocità nominale.
In quarto luogo, diversa capacità di carico
I motori passo-passo generalmente non hanno capacità di sovraccarico. Il servomotore AC ha una forte capacità di sovraccarico. Prendiamo ad esempio il nostro servosistema CA, con sovraccarico di velocità e sovraccarico di coppia. La sua coppia massima è tre volte la coppia nominale e può essere utilizzata per superare il momento di inerzia del carico di inerzia al momento dell'avvio. Poiché non esiste una tale capacità di sovraccarico nei motori passo-passo, per superare questo momento di inerzia durante la selezione, è spesso necessario selezionare un motore con una coppia elevata e la macchina non ha bisogno di una coppia così grande durante il normale funzionamento, e appare una coppia. Il fenomeno dei rifiuti.
Cinque, diverse prestazioni operative
Il controllo del motore passo-passo è controllo ad anello aperto. Se la frequenza iniziale è troppo alta o il carico è troppo grande, potrebbe essere perso o bloccato. Se la velocità è troppo elevata durante l'arresto, potrebbe verificarsi un overshoot. Pertanto, al fine di garantire l'accuratezza del controllo, dovrebbe essere gestito bene. Il problema di alzare e abbassare la velocità. Il sistema di azionamento del servo AC è a circuito chiuso. L'azionamento può campionare direttamente il segnale di retroazione del codificatore del motore. Il loop di posizione interno e il loop di velocità sono formati. Generalmente, il motore stepless viene perso o superato, e le prestazioni del controllo sono più affidabili.
Sesto, le prestazioni di impatto della velocità sono diverse
Occorrono da 200 a 400 millisecondi affinché il motore passo-passo acceleri da fermo fino alla velocità operativa (in genere diverse centinaia di giri al minuto). Il servosistema AC ha migliori prestazioni di accelerazione. Prendendo come esempio il servomotore AC msma400w Panasonic, bastano pochi millisecondi per accelerare da fermo fino alla sua velocità nominale di 3000 giri / min. Può essere utilizzato in applicazioni di controllo che richiedono avvio e arresto rapidi.
Come scegliere?
1. Come scegliere il servomotore e il motore passo-passo correttamente
Principalmente a seconda dell'applicazione specifica, è semplice determinare: la natura del carico (come carico orizzontale o verticale), coppia, inerzia, velocità, accuratezza, accelerazione e decelerazione, requisiti di controllo superiori (come interfaccia della porta e comunicazione In termini di requisiti, il metodo di controllo principale è la posizione, la coppia o la velocità: se l'alimentazione è DC o CA o alimentata a batteria, intervallo di tensione, viene utilizzato per determinare il modello del motore e il relativo azionamento o controller.
2. Come utilizzare il driver del motore passo-passo?
A seconda della corrente del motore, viene utilizzato un driver maggiore o uguale a questa corrente. È possibile utilizzare un azionamento suddiviso se sono richieste vibrazioni ridotte o alta precisione. Per motori a coppia elevata, utilizzare il più possibile le unità ad alta tensione per ottenere prestazioni ad alta velocità.
3. Qual è la differenza tra motori passo-passo a 2 fasi e 5 fasi? Come scegliere?
Il motore a 2 fasi ha un basso costo, ma le vibrazioni a bassa velocità sono grandi e la coppia ad alta velocità si abbassa rapidamente. Il motore a 5 fasi ha meno vibrazioni e prestazioni ad alta velocità, che è 30 ~ 50% più alto di quello del motore a 2 fasi. Può sostituire il servomotore in alcune occasioni.
4. Quando viene selezionato il servosistema DC, qual è la differenza tra questo e il servo AC?
I servomotori DC sono suddivisi in motori brushless e brushless.
Il motore della spazzola ha un costo contenuto, struttura semplice, grande coppia di spunto, ampia gamma di regolazione della velocità, controllo e manutenzione facili, ma manutenzione conveniente (sostituzione delle spazzole di carbone), interferenze elettromagnetiche e requisiti ambientali. Può quindi essere utilizzato in applicazioni industriali e residenziali generali sensibili ai costi.
Il motore brushless è di piccole dimensioni, leggero, di grandi dimensioni, veloce in risposta, ad alta velocità, piccolo in inerzia, liscio in rotazione e stabile in coppia. Il controllo è complesso ed è facile realizzare l'intelligenza. Il metodo di commutazione elettronica è flessibile e può essere una commutazione a onda quadra o una commutazione sinusoidale. Il motore è esente da manutenzione, ha alta efficienza, bassa temperatura di funzionamento, bassa radiazione elettromagnetica e lunga durata e può essere utilizzato in vari ambienti.
I servomotori AC sono anche motori brushless, che sono suddivisi in motori sincroni e asincroni. Attualmente, i motori sincroni sono generalmente utilizzati nel controllo del movimento. Ha una vasta gamma di potenza e può raggiungere una grande potenza. Alta inerzia, la massima velocità di rotazione è bassa e diminuisce rapidamente all'aumentare della potenza. Pertanto, è adatto per applicazioni con bassa velocità e funzionamento regolare.
5. Problemi da tenere presente quando si utilizza il motore
Controllare quanto segue prima di accendere:
1) La tensione di alimentazione è idonea (la sovratensione può causare danni al modulo convertitore); la polarità +/- dell'ingresso CC non deve essere collegata in modo errato e il modello del motore o il valore di impostazione corrente sul controller dell'azionamento è appropriato (non iniziare all'inizio) Troppo grande);
2) La linea del segnale di controllo è saldamente collegata, e il sito industriale dovrebbe preferibilmente considerare il problema della schermatura (come l'uso di doppini intrecciati);
3) Non collegare i cavi che devono essere collegati all'avvio. Collegati solo al sistema più semplice. Dopo aver eseguito bene, collegarli passo dopo passo.
4) Assicurati di scoprire il metodo di messa a terra, o usa il galleggiante.
5) Osservare attentamente lo stato del motore entro mezz'ora dall'avvio dell'operazione, ad esempio se il movimento è normale, il suono e l'aumento della temperatura e interrompere immediatamente la regolazione se viene rilevato il problema.