В чем разница между серводвигателем и шаговым двигателем?

В современной промышленности двигатели являются неотъемлемой частью. Существует много типов двигателей, из нихсерводвигателиишаговые двигателиэто два общих. Хотя они оба используются для управления движениями машин, между ними есть большая разница. В этой статье мы представим принцип работы, различия в производительности и области применения серводвигателей и шаговых двигателей.

 

Разница в принципе работы

Серводвигатели и шаговые двигатели работают по разным принципам. Серводвигатель — это система управления с обратной связью, которая управляет скоростью и положением двигателя посредством сигналов обратной связи. Серводвигатели обычно состоят из двигателя, энкодера, контроллера и источника питания. Энкодер используется для измерения положения и скорости двигателя, а контроллер регулирует движение двигателя в соответствии с сигналом обратной связи от энкодера. Серводвигатели имеют высокую точность управления и могут осуществлять высокоскоростное и высокоточное движение.

 

 

Шаговый двигатель представляет собой систему управления с разомкнутым контуром, которая управляет скоростью и положением двигателя путем управления импульсным сигналом двигателя. Шаговый двигатель обычно состоит из двигателя, драйвера и контроллера. Контроллер посылает импульсные сигналы драйверу, а драйвер преобразует импульсные сигналы в движение для двигателя. Точность управления шаговым двигателем относительно невысока, но он позволяет точно регулировать положение.

 

Разница в производительности

 

1. Различные низкочастотные характеристики.

Шаговые двигатели склонны к низкочастотной вибрации на низких скоростях. Частота вибрации связана с состоянием нагрузки и производительностью привода, и обычно считается, что частота вибрации составляет половину частоты запуска двигателя без нагрузки. Это явление низкочастотной вибрации, обусловленное принципом работы шагового двигателя, очень неблагоприятно для нормальной работы машины. Когда шаговый двигатель работает на низкой скорости, обычно следует использовать технологию демпфирования для преодоления явления низкочастотной вибрации, например, добавление демпфера на двигатель или использование технологии разделения на драйвере и так далее.

 

Серводвигатели переменного тока работают очень плавно и не вибрируют даже на низких скоростях. Сервосистема переменного тока имеет функцию подавления резонанса, которая может компенсировать недостаточную жесткость оборудования, а также система имеет внутреннюю функцию разрешения частоты (FFT), которая может обнаруживать точку резонанса оборудования, чтобы ее можно было легко настроить. система.

 

2. Различные характеристики крутящего момента и частоты.

Выходной крутящий момент шагового двигателя уменьшается с увеличением скорости вращения и резко снижается при более высокой скорости вращения, поэтому его максимальная рабочая скорость обычно составляет 300-600 об/мин.

 

Серводвигатель переменного тока для постоянного выходного крутящего момента, то есть при номинальной скорости (обычно 2000 об/мин или 3000 об/мин), может выдавать номинальный крутящий момент при номинальной скорости, превышающей постоянную выходную мощность.

 

3. различная перегрузочная способность

Шаговый двигатель, как правило, не обладает перегрузочной способностью. Серводвигатель переменного тока имеет сильную перегрузочную способность. Например, сервосистема переменного тока Panasonic имеет перегрузочную способность по скорости и крутящему моменту. Его максимальный крутящий момент в три раза превышает номинальный, что позволяет преодолеть момент инерции инерционных нагрузок в момент пуска. Шаговый двигатель, поскольку такой перегрузочной способности нет, для преодоления этого момента инерции при выборе часто необходимо выбирать двигатель с большим крутящим моментом, а при нормальной работе машине не нужен такой большой крутящий момент, это будет бесполезная трата явление крутящего момента.

 

4. Различная производительность работы

Управление шаговым двигателем для управления с разомкнутым контуром, пусковая частота слишком высока или нагрузка слишком велика, склонна к потере шагов или блокировке, явление остановки скорости слишком велико, склонно к явлению перерегулирования, поэтому для обеспечения точности Чтобы контролировать его, следует решить проблему скорости вверх и вниз. Система сервопривода переменного тока для управления с обратной связью, драйвер может быть непосредственно на выборке сигнала обратной связи энкодера двигателя, внутренний состав контура положения и контура скорости, как правило, в шаговом двигателе не возникает явления потери шагов или перерегулирование, эффективность управления более надежна.

Разница в применении

Шаговые двигатели обычно движутся ступенчато, причем каждый шаг представляет собой фиксированный угол, и поэтому хорошо работают в приложениях, требующих простого управления с разомкнутым контуром и относительно низкой точности. Поэтому шаговые двигатели подходят для некоторых применений, не требующих особо высокой точности позиционирования, таких как принтеры, сканеры, струйные принтеры и так далее.

 

Напротив, серводвигатели работают лучше в приложениях с более строгими требованиями к управлению движением. В серводвигателях используется система обратной связи, обеспечивающая более высокую точность управления и динамический отклик. Это делает серводвигатели подходящими для приложений, требующих высокоточного позиционирования, скорости и управления положением, таких как станки с ЧПУ, роботы, самолеты и т. д. Сервосистемы обеспечивают более точное управление движением за счет постоянной регулировки выходного сигнала для устранения ошибок.

 

Короче говоря, хотя для управления движениями машины используются и серводвигатели, и шаговые двигатели, между ними есть большая разница. Серводвигатель представляет собой систему управления с замкнутым контуром с высокой точностью управления, подходящую для высокоскоростного и высокоточного движения; Шаговый двигатель представляет собой более дешевую систему управления с разомкнутым контуром, подходящую для точного управления положением. В практических целях соответствующий тип двигателя следует выбирать в соответствии с конкретными потребностями.