Kaip pasirinkti tinkamą stepper variklį ir servo variklį
Stepper varikliai daugiausia klasifikuojami pagal fazių skaičių, o dviejuose ir penkiuose faziuose pakopiniai varikliai yra plačiai naudojami rinkoje. Dviejų fazių laiptiniu varikliu galima suskirstyti į 400 vienodų dalių vienai posūkio vertei, o penkių fazių galima suskirstyti į 1000 lygių dalių. Todėl penkių fazių laiptinės variklio charakteristikos yra geresnės, pagreičio / lėtinimo laikas trumpesnis ir dinaminė inercija yra mažesnė. .
Dviejų fazių / penkių fazių pakopinių variklių skirtumo palyginimas:
Variklio konstrukcija:
Dviejų fazių stepper motoras: 8 pagrindiniai poliai ‧; 4 fazių (2 fazių) 4 polių ritė
Penkių fazių stepper variklis: 10 pagrindinių polių ‧; 5 fazių 2 polių ritė
Skilimo energija:
Dviafazis stepper variklis: 1,8 ° / 0,9 ° (200, 400 padalijimų / posūkio)
Penkių fazių stepper variklis: 0,72 ° / 0,36 ° (500, 1000 padalijimų / posūkio), 2,5 karto didesnis nei dviejų fazių žingsninis variklis
Vibracija:
Dviafazis žingsninis variklis: nuo 100 iki 200 padėtys yra mažo greičio rezonanso laukas su dideliu vibracija ir be reikšmingo rezonanso taško
Penkių fazių "stepper" variklis: mažas vibracijos, greičio ir sukimo momento charakteristikos, mažiau nei penkių fazių žingsnis varikliui greitis, didelis greitis, didelis sukimo momentas
"Stepper" variklis yra atskiras judesio įtaisas, kuris iš esmės susijęs su šiuolaikinėmis skaitmeninės valdymo technologijomis. Dabartinėje šalies skaitmeninėje valdymo sistemoje stepper varikliai yra labai plati. Su visų skaitmeninių AC servo sistemų atsiradimu, AC servo varikliai vis dažniau naudojami skaitmeninėse valdymo sistemose. Tam, kad prisitaikytų prie skaitmeninės kontrolės plėtros tendencijų, variklio ar visai skaitmeninio AC servo varikliu daugiausia naudojamas judesio reguliavimo sistemos vykdymo variklis. Nors du režimai yra panašūs valdymo režime (sprogo ir krypties signalai), yra dideli veiklos ir taikymo skirtumai.
Dabar palyginkite šių dviejų rezultatų.
Pirma, kontrolės tikslumas yra kitoks
Dviafazis hibridinis laiptelinis variklio laiptelio kampas paprastai yra 3,6 °, 1,8 °, o penkių fazių hibridinis laiptelinis variklio laiptelio kampas paprastai yra 0,72 °, 0,36 °. Taip pat yra keletas didelio našumo laipteliu variklių su mažesniais pakopų kampais. Pavyzdžiui, "Sitong" pagamintas lėtai vielos pjovimo staklės laiptelinis variklis turi 0,09 ° kampą; Galima rinkti trijų fazių hibridinį žingsninį variklį, pagamintą Vokietijos Bergerlahr. Kodo jungikliai yra nustatomi 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° ir 0,036 °, ir yra suderinami su dvifazių ir penkių fazių hibridinių laiptų variklių žingsnio kampu.
AC reguliavimo variklio valdymo tikslumas garantuojamas sukamuoju koduotoju variklio veleno galinėje dalyje. Pavyzdžiui, naudojant "Panasonic" visai skaitmeninį AC servo variklį, varikliui su standartiniu 2500 eilučių kodavimo įrenginiu impulsinis ekvivalentas yra 360 ° / 10000 = 0,036 ° dėl keturių dažnių technologijų, esančių vairuotojo viduje. Variklio, turinčio 17 bitų koduotę, diskas gauna vieną apsisukimą per 217 = 131072 impulsinius variklius, ty jo impulso ekvivalentas yra 360 ° / 131072 = 9,89 sekundės. Tai yra 1/655 impulsų ekvivalento laiptiniam varikliui su 1,8 laipsnio kampu.
Antra, žemo dažnio charakteristikos skiriasi
Žingsnio varikliai yra linkę į žemo dažnio vibraciją mažu greičiu. Vibracijos dažnis yra susijęs su apkrovos būkle ir vairuotojo veikimu. Paprastai manoma, kad vibracijos dažnis yra pusė variklio be apkrovos kilimo dažnio. Šis žemo dažnio vibracijos reiškinys, kuris nustatomas pagal "stepper" variklio veikimo principą, labai kenkia įprastam mašinos veikimui. Kai "Stepper" variklis dirba mažu greičiu, paprastai reikia naudoti slopinimo technologijas, kad būtų įveiktas žemo dažnio vibracijos reiškinys, pvz., Variklio slopintuvo pridėjimas arba pavaros posūkio technologijos naudojimas.
AC servo variklis veikia labai sklandžiai, o vibracija netaikoma net mažu greičiu. AC servo sistema turi rezonanso slopinimo funkciją, kuri gali apimti mašinos standumą ir turi sistemos dažnio analizės funkciją (FFT), kuri gali aptikti mašinos rezonanso tašką ir palengvinti sistemos reguliavimą.
Trečia, dažnio charakteristikų skirtumas
Pjovimo variklio išėjimo momentas mažėja, kai greitis didėja, ir jis smarkiai sumažėja didesniame greicyje, todėl maksimalus veikimo greitis paprastai yra nuo 300 iki 600 aps./min.
AC servo variklis yra nuolatinis sukimo momento išėjimas, tai yra, jis gali išeiti nominalų sukimo momentą savo nominaliu greičiu (dažniausiai 2000 aps./min. Arba 3000 aps./min.), O nuolatinė galia yra didesnė už vardinį apsisukimų dažnį.
Ketvirta, perkrovos talpa yra kitokia
Stepper varikliai paprastai neturi perkrovos. AC servo variklis turi stiprų perkrovos gebą. Pavyzdžiui, naudokite "Panasonic AC" servopavarų sistemą, ji turi greičio viršįtampio ir sukimo momento perkrovos galimybes. Maksimalus sukimo momentas yra tris kartus didesnis už nominalų sukimo momentą ir gali būti naudojamas įveikti inercijos momento inercijos momentą pradedant. Kadangi tokio perkrova nepakankamas, kai norima įveikti šį inercijos momentą atrankos metu, dažnai reikia pasirinkti variklį su dideliu sukimo momentu, o įprasto veikimo metu mašinai nereikia tokio didelio sukimo momento , ir atsiranda sukimo momentas. Atliekų reiškinys.
Penkios skirtingos eksploatacinės savybės
Perstumtojo variklio valdymas yra atviros grandinės valdymas. Jei pradinis dažnis yra per didelis arba apkrova yra per didelė, ji gali būti prarasta arba užblokuota. Jei sustojimo metu greitis yra per didelis, gali atsirasti viršijimas. Todėl, siekiant užtikrinti kontrolės tikslumą, jis turėtų būti tvarkomas gerai. Kylančios ir mažėjančio greičio problema. AC servo pavaros sistema yra uždarojo ciklo valdiklis. Išvadas gali tiesiogiai imti variklio kodavimo sistemos grįžtamojo ryšio signalą. Sukurta vidinė padėties kilpa ir greičio kilpa. Apskritai, be stacionaraus variklio prarandama arba perkraunama, o valdymo efektyvumas yra patikimesnis.
Šešta, greitojo reagavimo rezultatai yra skirtingi
Stepper varikliui reikia 200-4000 milisekundžių, kad paspartėtų nuo sustabdymo iki veikimo greičio (paprastai keli šimtai apsisukimų per minutę). AC servo sistema turi geresnį pagreičio efektyvumą. Pavyzdžiu paimkite Panasonic msma400w AC servo variklį. Tai užtruks tik keletą milisekundžių, kad paspartėtų nuo sustojimo iki nominalaus greičio 3000 aps./min. Jis gali būti naudojamas valdymo situacijose, kai reikalingas greitas paleidimas.
Apibendrinant, AC servo sistema yra geresnė už "Stepper" variklį daugelyje veikimo aspektų. Tačiau kai kuriais atvejais, kai reikalavimai nėra aukšti, variklio veikimui dažnai naudojami "stepper" varikliai. Todėl kontrolės sistemos projektavimo procese būtina išsamiai apsvarstyti kontrolės reikalavimus, sąnaudas ir kitus veiksnius bei pasirinkti tinkamą valdymo variklį.
Stepper variklis yra pavara, kuri paverčia elektrinius impulsus į kampinį poslinkį. Tariamai pasakykite: kai "stepper" vairuotojas gauna impulsinį signalą, jis varo žingsninį variklį, kad pasuktų fiksuotą kampą (ir laiptelio kampą) nustatytoje kryptyje.
Galite valdyti kampinį poslinkį, valdydami impulsų skaičių, norėdami tiksliai nustatyti padėtį. Tuo pačiu metu jūs galite kontroliuoti variklio greitį ir pagreitį, valdydami impulsų dažnį, kad pasiektumėte greičio reguliavimo tikslą.
Yra trys variklio tipai: nuolatinis magnetas (pm), reaktyvusis (vr) ir hibridas (hb).
Nuolatinis magnetinis laiptelis paprastai yra dviejų fazių, sukimo momentas ir tūris yra nedideli, o laiptelio kampas paprastai yra 7,5 laipsnių arba 15 laipsnių;
Reaktyviosios pakopos paprastai yra trifazės, kurios gali pasiekti didelį sukimo momento išeigą. Žingsnio kampas paprastai yra 1,5 laipsnio, tačiau triukšmas ir vibracija yra labai dideli. 1980 m. Buvo sukurta Europoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose;
Hibridinis pasislinkimas reiškia, kad maišant nuolatinius magnetus ir reaktyvias lygtis. Jis skirstomas į dvi fazes ir penkis etapus: dviejų fazių laiptelio kampas paprastai yra 1,8 laipsnio, o penkių fazių laiptelio kampas paprastai yra 0,72 laipsnio. Šis stepper variklis yra plačiausiai naudojamas.
