Σύγκριση απόδοσης μεταξύ βηματικού κινητήρα και σερβοκινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος

Σύγκριση απόδοσης μεταξύ βηματικού κινητήρα και σερβοκινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος

Ο βηματικός κινητήρας είναι μια συσκευή διακριτής κίνησης που είναι εγγενώς συνδεδεμένη με την σύγχρονη τεχνολογία ψηφιακού ελέγχου. Στο σημερινό οικιακό σύστημα ψηφιακού ελέγχου, η εφαρμογή των βηματικών κινητήρων είναι πολύ εκτεταμένη. Με την εμφάνιση όλων των ψηφιακών σερβο συστημάτων AC, οι σερβοκινητήρες AC χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε ψηφιακά συστήματα ελέγχου. Προκειμένου να προσαρμοστεί στην αναπτυξιακή τάση του ψηφιακού ελέγχου, ο βηματικός κινητήρας ή όλος ο ψηφιακός σερβοκινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος χρησιμοποιείται κυρίως ως κινητήρας εκτέλεσης στο σύστημα ελέγχου κίνησης. Παρόλο που οι δύο είναι παρόμοιες σε λειτουργία ελέγχου (σήματα ριπής και κατεύθυνσης), υπάρχουν μεγάλες διαφορές στην απόδοση και την εφαρμογή. Τώρα συγκρίνετε τις επιδόσεις των δύο.

Πρώτον, η ακρίβεια ελέγχου είναι διαφορετική

Η γωνία βήματος κινητού βήματος διπλής φάσης είναι γενικά 3,6 °, 1,8 ° και η γωνία σκαλοπατιού 5-φάσεων υβριδικού βήματος είναι γενικά 0,72 °, 0,36 °. Υπάρχουν επίσης μερικοί βηματικοί κινητήρες υψηλής απόδοσης με μικρότερες γωνίες βημάτων, όπως ένας βηματικός κινητήρας για αργές μηχανές κοπής σύρματος που παράγονται από την Beijing Helix Motor Technology Co., Ltd. (πρώην Sitong Motor) με γωνία βήματος 0,09. °; ο τριφασικός υβριδικός βηματικός κινητήρας με γωνία βήματος μπορεί να ρυθμιστεί σε 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 °, 0,036 °, κλπ. μέσω διακόπτη επιλογής, συμβατό με δύο φάσεις και πέντε φάσεων βήμα ενός υβριδικού βηματικού κινητήρα.

Η ακρίβεια ελέγχου του σερβοκινητήρα AC είναι εγγυημένη από τον περιστροφικό κωδικοποιητή στο πίσω μέρος του άξονα του κινητήρα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν εισαγόμενο κινητήρα μάρκας, ένας κινητήρας με τυπικό κωδικοποιητή γραμμών 2500 έχει παλμό ισοδύναμο 360 ° / 10000 = 0,036 ° λόγω της εσωτερικής τεχνολογίας τετραπλής συχνότητας του οδηγού. και για κινητήρα με κωδικοποιητή 17 bit. Ο οδηγός λαμβάνει ένα μοτέρ παλμού 217 = 131072 για μία περιστροφή, δηλαδή το αντίστοιχο παλμό του είναι 360 ° / 131072 = 9,89 δευτερόλεπτα. Είναι το 1/655 του ισοδύναμου παλμού ενός βηματικού μοτέρ με γωνία βήματος 1,8 °.

Δεύτερον, τα χαρακτηριστικά χαμηλής συχνότητας είναι διαφορετικά

Οι βηματικοί κινητήρες είναι επιρρεπείς σε δονήσεις χαμηλής συχνότητας σε χαμηλές ταχύτητες. Η συχνότητα των κραδασμών σχετίζεται με την κατάσταση φορτίου και την απόδοση του οδηγού. Θεωρείται γενικά ότι η συχνότητα των κραδασμών είναι το ήμισυ της συχνότητας απογείωσης του μη φορτίου κινητήρα. Αυτό το φαινόμενο των κραδασμών χαμηλής συχνότητας, το οποίο καθορίζεται από την αρχή λειτουργίας του βηματικού κινητήρα, είναι πολύ επιζήμιο για την κανονική λειτουργία της μηχανής. Όταν ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί σε χαμηλή ταχύτητα, η τεχνολογία απόσβεσης πρέπει γενικά να χρησιμοποιηθεί για να ξεπεραστεί το φαινόμενο των κραδασμών χαμηλής συχνότητας, όπως η προσθήκη αποσβεστήρα στον κινητήρα ή η χρήση τεχνολογίας υποδιαίρεσης στη μονάδα.

Ο σερβοκινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος λειτουργεί πολύ ομαλά και οι δονήσεις δεν εμφανίζονται ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Το σερβο σύστημα AC έχει λειτουργία καταστολής συντονισμού, η οποία μπορεί να καλύψει τη δυσκαμψία του μηχανήματος και διαθέτει μια λειτουργία ανάλυσης συχνότητας (FFT) μέσα στο σύστημα, η οποία μπορεί να ανιχνεύσει το σημείο συντονισμού του μηχανήματος και να διευκολύνει τη ρύθμιση του συστήματος.

Τρίτον, η διαφορά στα χαρακτηριστικά συχνότητας

Η ροπή εξόδου του βηματικού κινητήρα μειώνεται καθώς αυξάνεται η ταχύτητα και πέφτει απότομα σε υψηλότερες ταχύτητες, οπότε η μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας είναι γενικά 300-600 RPM. Ο σερβοκινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος είναι μια σταθερή έξοδος ροπής, δηλαδή μπορεί να παράγει την ονομαστική ροπή εντός της ονομαστικής του ταχύτητας (γενικά 2000RPM ή 3000RPM) και είναι μια σταθερή ισχύς εξόδου πάνω από την ονομαστική ταχύτητα.

Τέταρτον, η χωρητικότητα υπερφόρτωσης είναι διαφορετική

Οι βηματικοί κινητήρες γενικά δεν έχουν δυνατότητα υπερφόρτωσης. Ο σερβοκινητήρας AC έχει ισχυρή ικανότητα υπερφόρτωσης. Πάρτε το σερβο σύστημα Senchuang AC ως παράδειγμα, έχει την υπερφόρτωση ταχύτητας και την ικανότητα υπερφόρτωσης ροπής. Η μέγιστη ροπή είναι τριπλάσια της ονομαστικής ροπής και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ξεπεραστεί η στιγμή της αδράνειας του φορτίου αδρανείας κατά τη στιγμή της εκκίνησης. Επειδή δεν υπάρχει τέτοια ικανότητα υπερφόρτωσης στον βηματικό κινητήρα, προκειμένου να ξεπεραστεί αυτή η στιγμή αδράνειας κατά την επιλογή, είναι συχνά απαραίτητο να επιλέγεται ένας κινητήρας με μεγάλη ροπή και το μηχάνημα δεν χρειάζεται τόσο μεγάλη ροπή κατά την κανονική λειτουργία , και εμφανίζεται ροπή στρέψης. Το φαινόμενο των αποβλήτων.

Πέντε, διαφορετικές λειτουργικές επιδόσεις

Ο έλεγχος του βηματικού μοτέρ είναι έλεγχος ανοιχτού βρόχου. Εάν η συχνότητα έναρξης είναι πολύ υψηλή ή το φορτίο είναι πολύ μεγάλο, μπορεί να χαθεί ή να μπλοκαριστεί. Εάν η ταχύτητα είναι πολύ υψηλή κατά τη διάρκεια της διακοπής, μπορεί να εμφανιστεί υπέρβαση. Επομένως, για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια ελέγχου, θα πρέπει να χειρίζεται καλά. Το πρόβλημα της ανόδου και της πτώσης της ταχύτητας. Το σύστημα μετάδοσης σερβο ηλεκτροκινητήρα είναι ρυθμιστής κλειστού βρόχου. Ο ηλεκτρομειωτήρας μπορεί να δειγματίσει απευθείας το σήμα ανάδρασης του κωδικοποιητή κινητήρα. Ο βρόχος εσωτερικής θέσης και ο βρόχος ταχύτητας σχηματίζονται. Γενικά, ο ατέρμονος κινητήρας έχει χαθεί ή υπερβεί και η απόδοση ελέγχου είναι πιο αξιόπιστη.

Έκτον, η απόδοση απόκρισης ταχύτητας είναι διαφορετική

Χρειάζονται 200 με 400 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να επιταχυνθεί ο στάβλος κινητήρας από στάση στην ταχύτητα λειτουργίας (συνήθως αρκετές εκατοντάδες στροφές ανά λεπτό). Το σερβο σύστημα AC έχει καλύτερες επιδόσεις επιτάχυνσης. Λαμβάνοντας σαν παράδειγμα έναν ηλεκτροκινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος 400 W, χρειάζονται μόνο μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου για να επιταχυνθούν από στάση μέχρι την ονομαστική ταχύτητα 3000RPM, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καταστάσεις ελέγχου που απαιτούν γρήγορη εκκίνηση και διακοπή.

Εν ολίγοις, το σερβο σύστημα AC είναι ανώτερο από το μοτέρ βηματικής βαθμίδας σε πολλές πτυχές απόδοσης. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις όπου οι απαιτήσεις δεν είναι υψηλές, χρησιμοποιούνται συχνά βηματικοί κινητήρες για την εκτέλεση του κινητήρα. Ως εκ τούτου, κατά τη διαδικασία σχεδιασμού του συστήματος ελέγχου, είναι απαραίτητο να λαμβάνονται πλήρως υπόψη οι απαιτήσεις ελέγχου, το κόστος και άλλοι παράγοντες και να επιλέξετε τον κατάλληλο κινητήρα ελέγχου.