Servo variklio ir žingsninio variklio veikimo palyginimas

Kaip atvirojo ciklo valdymo sistema, žingsninis variklis turi esminį ryšį su šiuolaikine skaitmeninio valdymo technologija. Dabartinėje vidaus skaitmeninės valdymo sistemoje plačiai naudojamas žingsninis variklis. Pasirodžius visiškai skaitmeninei kintamosios srovės servo sistemai, kintamosios srovės servo variklis vis labiau ir labiau naudojamas skaitmeninėje valdymo sistemoje. Siekiant prisitaikyti prie skaitmeninio valdymo raidos tendencijos, dauguma judesio valdymo sistemų kaip vykdomąjį variklį naudoja žingsninį variklį arba pilną skaitmeninį kintamosios srovės servovariklį. Nors jie yra panašūs valdymo režimu (impulsinis traukinys ir krypties signalas), jie skiriasi veikimu ir pritaikymu. Palyginamas jųdviejų pasirodymas.

Pirma, skirtingas valdymo tikslumas

Dviejų fazių hibridinio žingsninio variklio žingsnio kampas paprastai yra 1,8 ° ir 0,9 °, o penkiafazio hibridinio žingsninio variklio žingsnio kampas paprastai yra 0,72 ° ir 0,36 °. Taip pat yra keletas našių žingsninių variklių, padalijant galinio laiptelio kampą į mažesnį. Pvz., NEWKYE gaminamo dvifazio hibridinio žingsninio variklio žingsnio kampą galima nustatyti 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° ir 0,036 ° naudojant telefono kodo jungiklį, kuris yra suderinamas su dviejų fazių ir penkių fazių hibridinio žingsninio variklio žingsnio kampu.

Kintamosios srovės servo variklio valdymo tikslumą užtikrina rotacinis kodavimo įrenginys, esantis galiniame variklio veleno gale. Kaip pavyzdį, naudojant visiškai skaitmeninį kintamosios srovės servo variklį „NEWKYE“, varikliui su standartiniu 2500 linijos kodavimo įrenginiu impulsų ekvivalentas yra 360 ° / 8000 = 0,045 °, nes vairuotojo viduje naudojama keturių dažnių technologija. Varikliui su 17 bitų enkoderiu vairuotojas už vieną posūkį gauna 131072 impulsinius variklius, tai yra, jo impulsų ekvivalentas yra 360 ° / 131072 = 0,0027466 °, o tai yra 1/655 impulsinio ekvivalento žingsniuojančio variklio žingsnis 1,8 ° kampas.

Antra, žemo dažnio charakteristikos yra skirtingos

Esant mažam greičiui, žingsninis variklis yra linkęs į žemo dažnio vibraciją. Vibracijos dažnis yra susijęs su apkrovos būkle ir vairuotojo veikimu. Paprastai manoma, kad vibracijos dažnis yra pusė variklio be apkrovos kilimo dažnio. Žemo dažnio vibracijos reiškinys, kurį nustato žingsninio variklio veikimo principas, yra labai nepalankus normaliam mašinos darbui. Kai žingsninis variklis dirba mažu greičiu, žemo dažnio vibracijos reiškiniui įveikti paprastai turėtų būti naudojama amortizacijos technologija, pavyzdžiui, varikliui pridedant sklendę arba vairuotojui naudojant padalijimo technologiją.

Kintamosios srovės servovariklis veikia labai sklandžiai ir net vibruoja esant mažam greičiui. „AC“ servo sistema su rezonanso slopinimo funkcija gali padengti mechaninio standumo trūkumą, o sistema turi dažnio analizės funkciją (FFT), gali aptikti mechaninį vibracijos tašką, lengvai reguliuojama sistema.

Trečia, momento dažnio charakteristika yra kitokia

Žingsninio variklio išėjimo momentas mažėja didėjant greičiui ir staigiai kris didesniu greičiu, todėl jo maksimalus darbinis greitis paprastai yra 300 ~ 600 RPM. Kintamosios srovės servovariklis yra pastovus sukimo momento išėjimas, tai yra, jis gali išvesti vardinį sukimo momentą per savo vardinį greitį (paprastai 2000 aps./min. Arba 3000 aps./min.), O pastovioji galia viršija vardinį greitį.

Ketvirta, perkrovos pajėgumai yra skirtingi

Žingsninis variklis paprastai neturi perkrovos pajėgumų. Kintamosios srovės servovariklis turi didelę perkrovos galią. Kaip pavyzdį paėmus „Sanyo AC“ servo sistemą, ji turi greičio perkrovos ir sukimo momento perkrovos galimybes. Didžiausias sukimo momentas yra du ar tris kartus didesnis už vardinį sukimo momentą ir gali būti naudojamas įveikiant inercijos apkrovos inercinį sukimo momentą pradžioje. Kadangi žingsninis variklis neturi tokio perkrovos pajėgumo, norint įveikti šį inercijos momentą pasirinkime, dažnai reikia pasirinkti variklį su dideliu sukimo momentu, o mašinai normalaus darbo metu nereikia tokio didelio sukimo momento, todėl įvyksta sukimo momento švaistymo reiškinys.

Penkta, skirtingi operacijų našumai

Žingsninis variklis valdomas atviros grandinės valdymu. Jei pradinis dažnis yra per didelis arba apkrova yra per didelė, lengva pamesti žingsnį ar strigimą; jei greitis per didelis, sustojus lengva peršauti. Todėl, norint užtikrinti valdymo tikslumą, greičio kilimo ir kritimo problema turėtų būti gerai išspręsta. „AC“ servo pavaros sistema yra uždaro ciklo valdymas. Vairuotojas gali tiesiogiai atrinkti variklio kodavimo įrenginio grįžtamojo ryšio signalus. Vidinę dalį sudaro padėties žiedas ir greičio žiedas.

Šešta, skirtingas greičio atsakas

Kad žingsninis variklis pagreitėtų iš poilsio į darbinį greitį (paprastai šimtus apsisukimų per minutę), reikia 200–400 milisekundžių. AC servo sistemos pagreitis yra geras. Kaip pavyzdį imant „NEWKYE 400W“ kintamosios srovės servovariklį, reikia tik kelių milisekundžių, kad pagreitėtų nuo poilsio iki nominalaus 3000 aps./min. Greičio, kurį galima naudoti valdymo atvejais, kai reikia greitai paleisti ir sustabdyti.

Apibendrinant galima pasakyti, kad kintamosios srovės servo sistema yra pranašesnė už žingsninį variklį daugeliu veikimo aspektų. Tačiau žingsninis variklis dažnai naudojamas varikliui atlikti mažiau reikliais atvejais. Todėl, projektuojant valdymo sistemą, reikia atsižvelgti į valdymo reikalavimus, išlaidas ir kitus veiksnius, pasirinkti tinkamą valdymo variklį.


Skelbimo laikas: 2020 m. Gruodžio 2 d