Kuo skiriasi servo varikliai ir žingsniniai varikliai?

Žingsniniai varikliai ir servovarikliai daugiausia skiriasi judesio valdymu, grįžtamuoju ryšiu, sukimo momentu, greičiu ir tikslumu : žingsniniai naudojami atvirojo ciklo žingsniai ekonomiškam padėties nustatymui, o servo varikliai naudoja uždarojo ciklo grįžtamąjį ryšį didelio našumo judėjimui. Abu tipus galima pritaikyti OEM / ODM , įskaitant dydį, pavarą, grįžtamąjį ryšį ir integruotas parinktis, kad atitiktų konkrečius gaminio ir pramonės automatizavimo poreikius, todėl jie idealiai tinka pritaikytiems gamybos sprendimams.

Pasirinkimas tarp servo variklio ir žingsninio variklio yra vienas iš svarbiausių judesio valdymo sprendimų. Nors abu yra sukurti tiksliam judėjimui sukurti, jie veikia iš esmės skirtingais būdais – ir tie skirtumai tiesiogiai veikia tikslumą, sukimo momentą, greitį, kainą, efektyvumą, laidų sudėtingumą ir ilgalaikį patikimumą..

Šiame vadove mes išskirstome realaus pasaulio servo variklių ir žingsninių variklių skirtumus , naudodami praktinę inžinerinę logiką ir į pirkėją orientuotus sprendimo kriterijus. Jei norime nuosekliai veikiančios judesio sistemos, turime suderinti variklio tipą su taikymo poreikiais, o ne tik specifikacijų lapą.

Servo variklis vs Žingsninis variklis : greitas apibrėžimas

Kas yra žingsninis variklis?

Žingsninis variklis yra variklis, kuris sukasi atskirais žingsniais . Jis juda pagal elektros impulsus, kur kiekvienas impulsas įsako tam tikrą laipsnišką sukimąsi (pvz., 1,8° žingsniu arba 200 žingsnių per apsisukimą ). Dėl to jis natūraliai tinka padėties nustatymo programoms , kai reikalingas nuspėjamas judėjimas.

Pagrindinės charakteristikos žingsninio variklio :

• Atviro ciklo valdymas (paprastai nėra grįžtamojo ryšio jutiklio)

• Juda fiksuotais žingsniais

• Puikiai tinka mažo ir vidutinio greičio padėties nustatymui

• Stiprus išlaikymo sukimo momentas stovint

Kas yra servo variklis?

Servo variklis yra variklio sistema, kuri naudoja uždarojo ciklo grįžtamojo ryšio valdymą . Jį sudaro variklis (dažnai BLDC arba kintamosios srovės servo ), grįžtamojo ryšio įtaisas (koderis / skyriklis) ir servo pavara, kuri nuolat realiuoju laiku koreguoja padėtį, greitį ir sukimo momentą.

Pagrindinės servovariklio charakteristikos :

• Uždarojo ciklo valdymas

• Didelis greitis ir dinamiškas atsakas

• Efektyviai išlaiko sukimo momentą platesniame greičio diapazone

• Puikus našumas kintant apkrovoms

Individualūs žingsninių variklių tipai, skirti didelės apkrovos pramonei

Pritaikytas žingsninių variklių aptarnavimas ir integravimas didelių apkrovų pramonei

Kaip profesionalus bešepetių nuolatinės srovės variklių gamintojas, turintis 13 metų Kinijoje, „Jkongmotor“ siūlo įvairius „bldc“ variklius su pritaikytais reikalavimais, įskaitant 33 42 57 60 80 86 110 130 mm, papildomai pasirenkamos pavarų dėžės, stabdžiai, kodavimo įrenginiai, bešepetėlių variklių tvarkyklės ir integruotos tvarkyklės.

Individualiai pritaikyti žingsninio variklio  velenai ir didelės apkrovos pramoninio pritaikymo sprendimai

Jkongmotor siūlo daugybę skirtingų velenų variantų jūsų varikliui, taip pat pritaikomus veleno ilgius, kad variklis sklandžiai atitiktų jūsų paskirtį.

Pagrindinis valdymo skirtumas: atvirojo ciklo ir uždarojo ciklo judėjimas

Žingsninio variklio valdymas (atvira kilpa)

Naudodami žingsninį variklį, įsakome žingsnius ir manome, kad variklis seka. Stabiliomis sąlygomis tai veikia gerai. Bet jei variklis patiria:

• staiga padidėja apkrova,

• per didelis pagreitis,

• mechaninis surišimas,

• rezonansas,

  jis gali praleisti veiksmus be įspėjimo.

Tai reiškia, kad sistema gali tyliai prarasti padėties tikslumą, ypač atliekant ilgo ciklo gamybos užduotis.

Servo variklio valdymas (uždaroji kilpa)

Servo varikliai nuolat lyginami:

• komanduota padėtis ir faktinė padėtis

  naudojant kodavimo įrenginio grįžtamąjį ryšį. Diskas akimirksniu ištaiso klaidas. Keičiantis apkrovai ar didėjant greičiui, servo sistema aktyviai kompensuoja.

Dėl šio uždaro ciklo elgesio servosistemoms teikiama pirmenybė:

• didelio patikimumo automatika,

• kintamos apkrovos mašinos,

• greitas indeksavimas,

• tikslus kontūrinis judesys.

Padėties tikslumas ir pakartojamumas: kuris iš jų yra tikslesnis?

Žingsninio variklio tikslumas

Žingsninio variklio padėties nustatymo skiriamoji geba pagrįsta:

• žingsnio kampas (pavyzdys: 1,8° ),

• mikropakopų nustatymas (pavyzdys: 1/16 , 1/32 ).

Tačiau mikropakopa pagerina lygumą labiau nei tikrasis tikslumas. Realiuose pritaikymuose sukimo momento netiesiškumas ir mechaninė apkrova gali sukelti mikropakopų klaidą.

Žingsniniai varikliai užtikrina gerą našumą:

• trumpi judesiai,

• mažo greičio indeksavimas,

• lengvos ir vidutinės apkrovos,

• sąnaudoms jautrus pozicionavimas.

Servo variklio tikslumas

Servo variklio tikslumą pirmiausia lemia kodavimo įrenginio skiriamoji geba ir derinimas. Su didelės skiriamosios gebos koduotuvais (pvz., 17 bitų , 20 bitų , 23 bitų ) servo varikliai užtikrina ypač tikslų valdymą ir didelę korekcijos galimybę.

Servo varikliai yra geresni, kai mums reikia:

• didelis tikslumas esant apkrovai,

• pakartojamumas per ilgus ciklus,

• klaidų taisymas dinaminio judėjimo metu,

• sklandi kelių ašių interpoliacija.

Greitis: servo varikliai dominuoja taikant didelius sūkius

Žingsninio variklio greičio elgsena

Žingsniniai varikliai paprastai geriausiai veikia esant mažesniam greičiui. Didėjant greičiui, sukimo momentas greitai mažėja dėl induktyvumo ir atgalinio EMF poveikio. Esant dideliam apsisukimų dažniui, žingsniniai varikliai gali:

• prarasti sukimo momentą,

• praleisti žingsnius,

• vibruoti,

• kioskas.

Daugelio žingsninių sistemų naudingasis našumas dažnai būna mažesnis nei 1000 aps./min. , priklausomai nuo variklio dydžio ir pavaros įtampos.

Servo variklio greičio elgsena

Servo varikliai išlaiko sukimo momentą daug platesniame sūkių diapazone. Daugelis servo sistemų efektyviai veikia:

• Nuolatinis 2000–3000 aps./min

• didesnis didžiausias greitis, priklausomai nuo modelio

Servo varikliai idealiai tinka, kai mums reikia:

• didelės spartos pralaidumas,

• greitas pagreitis / lėtėjimas,

• nuolatinio sukimosi programos,

• sklandus greičio valdymas.

Sukimo momento charakteristikos: išlaikymo sukimo momentas vs dinaminis sukimo momentas

Žingsninio variklio sukimo momento stiprumas

Žingsniniai varikliai yra žinomi dėl puikaus išlaikymo sukimo momento stovint. Tai labai vertinga programose, kurioms reikia:

• padėties laikymas nejudant,

• stabilus tvirtinimas,

• vertikalios ašies laikymas (su tinkama saugos konstrukcija).

Tačiau žingsninio sukimo momentas žymiai sumažėja esant greičiui, todėl variklis gali jaustis „stiprus“ sustojęs, bet silpnas greito judėjimo metu.

Servo variklio sukimo momento stiprumas

Servo varikliai užtikrina didesnį dinaminį sukimo momentą įvairiais greičiais. Jie gali greičiau įsibėgėti ir greitai atsigauti po trikdžių. Servo varikliai taip pat siūlo didelį maksimalų sukimo momentą trumpiems sprogimams, o tai naudinga:

• rinkis ir vieta,

• robotikos sąnariai,

• pakavimo mašinos,

• automatizuotos varžtų sukimo sistemos.

Judesio sklandumas ir vibracija: kuris veikia tyliau?

Žingsninio variklio vibracija ir rezonansas

Žingsniniai varikliai gali nukentėti nuo:

• Vidutinės juostos rezonansas,

• girdimas triukšmas,

• mechaninė vibracija.

Mikropakopa padeda sumažinti vibraciją, tačiau visiškai nepanaikina rezonanso. Prasta mechaninė jungtis, neteisingi pagreičio nustatymai arba tvirtas tvirtinimas gali sustiprinti triukšmą.

Servo variklio sklandumas

Servo varikliai paprastai dirba sklandžiau ir tyliau, nes jie neveikia per atskiras pozicijas. Jie užtikrina nuolatinį judesio valdymą ir puikiai tinka:

• sklandus konvejerio greičio valdymas,

• kameros judesio platformos,

• tikslios skenavimo sistemos,

• aukščiausios klasės pramoninė automatika.

Efektyvumas ir šiluma: Servo varikliai paprastai yra vėsesni

Žingsninio variklio efektyvumas

Žingsniniai varikliai dažnai naudoja srovę net laikydami padėtį, o tai sukuria nuolatinę šilumą. Tai reiškia:

• didesnis energijos suvartojimas,

• padidėjusi variklio temperatūra,

• galimas didesnių rėmų ar aušinimo dizaino poreikis.

Tai normalus žingsninių variklių elgesys ir į jį reikia atsižvelgti projektuojant gaubtą.

Servo variklio efektyvumas

Servo varikliai naudoja tik tiek, kiek reikia, kad atitiktų sukimo momento poreikį. Esant lengvesnėms apkrovoms, jie sunaudoja mažiau energijos ir generuoja mažiau šilumos, todėl yra geresni:

• ilgi darbo ciklai,

• energiją taupančios gamyklos,

• kompaktiški įrangos išdėstymai.

Atsiliepimai ir klaidų valdymas: servo sistemos yra saugesnės esant kritiniam judėjimui

Žingsninio variklio apribojimai

Tradicinėse stepper sistemose nėra įmontuoto patikrinimo, ar buvo pasiekta komanduojama padėtis. Jei kas nors negerai, valdiklis gali niekada nežinoti.

Gamybos aplinkoje tai gali sukelti:

• gaminio laužas,

• nesutapimas,

• paskesnės mašinos klaidos,

• neplanuotos prastovos.

Servo variklio privalumai

Servo sistemos aptinka ir reaguoja į:

• padėties klaida,

• perkrovos sąlygos,

• kodavimo gedimai,

• nenormalus sukimo momento poreikis.

Servo pavaros gali sukelti pavojaus signalus ir saugiai sustabdyti judėjimą, pagerindamos:

• proceso patikimumas,

• įrangos apsauga,

• operatoriaus sauga.

Kainų palyginimas: OEM ODM Stepper Motors laimėjo biudžetinius projektus

Stepper variklio kaina

Žingsniniai varikliai ir žingsninės pavaros paprastai yra pigesni. Jie plačiai naudojami:

• stalinės CNC mašinos,

• 3D spausdintuvai,

• etikečių tiektuvai,

• pigūs automatikos įrenginiai.

Kai mums reikia paprasto padėties nustatymo kontroliuojamu greičiu, stepper sistemos siūlo puikią vertę.

Servo variklio kaina

Servo varikliai kainuoja daugiau, nes juose yra:

• kodavimo grįžtamasis ryšys,

• pažangi pavaros elektronika,

• didesnio našumo komponentai.

Tačiau servo sistemos gali sumažinti paslėptas išlaidas užkertant kelią:

• žingsnio praradimo klaidos,

• dažnas derinimas,

• perkaitimo problemos,

• pralaidumo apribojimai.

Daugelyje pramoninių projektų servovariklis nėra 'brangus' – tai variklis, kuris apsaugo nuo brangių gamybos gedimų.

Laidai ir sąranka: Stepper yra paprastesnis, servo yra protingesnis

Žingsninio variklio sąranka

Stepper sistemos yra paprastos:

• pulso / krypties signalai,

• pagrindiniai laidai,

• minimalus derinimas.

Šis paprastumas puikiai tinka:

• greitas pastatymas,

• mašinų prototipai,

• kompaktiški valdymo skydeliai.

Servo variklio sąranka

Servo sistemoms reikia:

• kodavimo laidai,

• pavaros derinimo parametrai,

• grįžtamojo ryšio integravimas.

Šiuolaikinės servo pavaros supaprastina paleidimą, tačiau sąranka vis tiek reikalauja daugiau patirties. Privalumas yra sistema, kuri gali valdyti:

• dinaminės apkrovos,

• greičio pokyčiai,

• tikslumo korekcija.

Geriausios programos, skirtos OEM ODM žingsniniai varikliai

Žingsniniai varikliai idealiai tinka judesio valdymo užduotims, kai reikia tikslaus padėties nustatymo, paprasto valdymo, ekonomiškumo ir pakartojamumo, nereikalaujant didelio greičio ar sudėtingų grįžtamojo ryšio sistemų. Žemiau pateikiamos įprastos realaus pasaulio programos, kuriose žingsniniai varikliai yra puikūs:

1. 3D spausdintuvai

Žingsniniai varikliai plačiai naudojami 3D spausdintuvuose, kad būtų galima valdyti spausdinimo galvutės judėjimą ir statyti platformą. Jie suteikia:

• Tikslus spausdinimo sluoksnių išdėstymas

• Pasikartojantis judesys nuosekliems spaudiniams

• Maža kaina ir paprastas valdymas, tinkamas vartotojų ir hobių mašinoms

• 
  

2. CNC staklės (pradinio lygio ir hobis)

Mažuose CNC maršrutizatoriuose, malūnuose ir lazeriniuose pjaustytuvuose žingsniniai varikliai naudojami valdyti:

• X, Y, Z ašys

• Stalo pozicionavimas

  Jie puikiai tinka naudoti kur:

• greičio reikalavimai yra vidutiniški

• didelio tikslumo uždarojo ciklo grįžtamasis ryšys nėra privalomas

3. Linijinės pavaros ir švino sraigtinės pavaros

Žingsniniai varikliai paprastai yra sujungti su varžtais arba diržine pavara, kad būtų sukurtas linijinis judėjimas. Privalumai:

• Tikslus laipsniškas judesys

• Didelis išlaikymo sukimo momentas stovint

  Dėl to jie tinka:

• laboratorinė įranga

• maži padėties nustatymo stalai

• optinės fokusavimo sistemos

4. Kamera ir optinis padėties nustatymas

Žingsniniai varikliai naudojami:

• Panaikinami fotoaparato laikikliai

• Slydimo ir fokusavimo mechanizmai

  Jie užtikrina kontroliuojamą judėjimą be sudėtingo grįžtamojo ryšio, todėl tinka:

• fotografavimo įrenginiai

• mašininio matymo padėties nustatymas

5. Automatizuotas vožtuvų ir sklendių valdymas

ŠVOK sistemose, skysčių valdyme ir pramoninėje automatikoje žingsniniai varikliai naudojami vožtuvams arba sklendėms įvesti į konkrečias nustatytas padėtis, nes jie siūlo:

• Nuspėjamas pozicijos žingsniavimas

• Patikimas laikymo momentas

  Tai užtikrina tikslų oro srauto, slėgio ar skysčio srauto valdymą.

6. Medicinos prietaisai

Žingsniniai varikliai randami įvairiuose medicinos ir laboratoriniuose įrenginiuose, kur reikalingas kontroliuojamas judėjimas, pavyzdžiui:

• Infuzinės pompos

• Švirkštų pompos

• Mėginių tvarkytojai

  Jie parenkami dėl tikslumo ir patikimumo valdomo judesio metu.

7. Tekstilės ir siuvimo mašinos

Automatinėse siuvimo ir siuvinėjimo mašinose žingsniniai varikliai valdo:

• Adatos padėties nustatymas

• Maitinimo mechanizmai

  Jie užtikrina pakartojamą judėjimą ir gali išlaikyti padėtį ramybėje.

8. Pakavimo ir ženklinimo įranga (lėto greičio segmentai)

Indeksavimo operacijoms, tokioms kaip:

• Etikečių išdėstymas

• Dalinis maitinimas

• „Stop-and-go“ padėties nustatymas

  Žingsniniai varikliai užtikrina valdomą laipsnišką judėjimą be grįžtamojo ryšio kilpos.

9. Mažos konvejerio sistemos

Tais atvejais, kai reikia lėto, kartojamo konvejerio judėjimo, žingsniniai varikliai varo:

• Konvejerio juostos

• Medžiagų indeksavimo lentelės

  Jie naudojami ten, kur reikia tikslių žingsnių ir sustojimo.

10. Švietimo platformos ir prototipų kūrimas

Kadangi žingsninius variklius lengva valdyti ir programuoti, jie populiarūs:

• Robotikos rinkiniai

• STEM mokymosi įrankiai

• DIY judesio projektai

  Jie leidžia besimokantiesiems eksperimentuoti su judesio valdymu be sudėtingos aparatinės įrangos.

Kodėl žingsniniai varikliai gerai veikia šiose programose

Šiems atvejams pasirinkti žingsniniai varikliai, nes jie siūlo:

• Tikslus laipsniškas judesys be grįžtamojo ryšio sistemų

• Paprastas atvirojo ciklo valdymas su pagrindiniais impulsų / krypties signalais

• Geras išlaikymo sukimo momentas esant nuliniam greičiui

• Mažesnė kaina, palyginti su uždaro ciklo servo sistemomis

• Lengva integruoti su mikrovaldikliais ir tvarkyklėmis

Geriausios servo variklių programos

Servo varikliai geriausiai tinka judesio valdymo sistemoms, kurioms reikalingas didelis greitis, , didelis tikslumas , , greitas atsakas ir patikimas veikimas besikeičiančiomis apkrovomis . Kadangi servo sistemos veikia su uždarojo ciklo grįžtamuoju ryšiu (kodavimo / rezolverio) , jos nuolat koreguoja padėtį ir greitį, todėl jos idealiai tinka reikliam pramonės automatizavimui.

Žemiau pateikiamos labiausiai paplitusios ir geriausiai tinkančios programos, kuriose servovarikliai aiškiai lenkia kitų tipų variklius.

1. Pramoniniai robotai (šarnyriniai, SCARA, bendradarbiavimo robotai)

Servo varikliai yra standartinis pasirinkimas robotikoje, nes jie užtikrina:

• Didelis sukimo momento tankis

• Greitas įsibėgėjimas ir lėtėjimas

• Sklandus, tikslus kelių ašių judesys

• Stabilus veikimas esant kintamoms naudingosioms apkrovoms

Įprastos roboto servo ašys apima sąnarius, rankas, riešą ir galinius vykdymo įtaisus.

2. CNC staklės ir apdirbimo centrai

Servo varikliai plačiai naudojami CNC įrangoje:

• X/Y/Z ašių valdymas

• Suklio padėties nustatymas (kai kuriose sistemose)

• Įrankių keitikliai ir sukamieji stalai

Jie suteikia:

• Didelis tikslumas

• Stiprus dinaminis sukimo momentas

• Stabilus tikslumas pjaunant dideliu greičiu

3. Pakavimo mašinos (didelės spartos automatika)

Pakavimo linijose servo variklių galia:

• Plėvelės maitinimas

• Sandarinimo žandikauliai

• Indeksavimo konvejeriai

• Kartonas ir dėklų pakavimas

• Didelės spartos ženklinimo sistemos

Jie pasirenkami didelio pralaidumo ir kartojamo laiko sinchronizavimui.

4. Išrinkimo ir vietos sistemos

Servo varikliai puikiai tinka paėmimo ir išdėstymo mašinose, nes palaiko:

• Greiti judesių ciklai

• Aukštas padėties pakartojamumas

• Sklandus sustabdymo-paleidimo valdymas

• Tikslus išdėstymas veikiant apkrovai keičiasi

Įprastos pramonės šakos: elektronika, maistas, medicinos prietaisai ir plataus vartojimo prekės.

5. Automatizuotos surinkimo linijos

Servo varikliai idealiai tinka tokiems surinkimo procesams kaip:

• Presuojamas tvirtinimas

• Tikslus dalių įdėjimas

• Išlygiavimo padėties nustatymas

• Indeksavimo lentelės

• Automatinis varžtų sukimas

Jie pagerina gamybos stabilumą išlaikant tikslumą net ir keičiant dalių tolerancijas.

6. Puslaidininkių ir elektronikos gamyba

Servo varikliai dažnai naudojami:

• SMT išdėstymo mašinos

• PCB tvarkymo įranga

• Vaflių tikrinimo sistemos

• Tikslus dozavimas ir klijavimas

Kadangi šie procesai reikalauja ypatingo pakartojamumo , servo valdymas dažnai yra privalomas.

7. Spausdinimo, konvertavimo ir žiniatinklio tvarkymo mašinos

Servo varikliai užtikrina tikslų įtempimo ir greičio valdymą:

• Spausdinimo presai

• Laminavimo mašinos

• Pjaustymas ir atsukimas

• Plėvelės ir popieriaus transportavimo sistemos

Jų uždaro ciklo valdymas užtikrina stabilų juostos įtempimą ir nuoseklų registravimo tikslumą.

8. AGV ir AMR pavarų sistemos

Servo varikliai plačiai naudojami:

• AGV (automatizuotos valdomos transporto priemonės)

• AMR (autonominiai mobilieji robotai)

Jie suteikia:

• Sklandus greičio valdymas

• Didelis efektyvumas

• Stiprus sukimo momentas keičiant rampas ir naudingąją apkrovą

• Tikslus navigacijos judėjimas

9. Aukšto tikslumo linijinio judesio sistemos

Servo varikliai, suporuoti su rutuliniais varžtais, diržais arba linijiniais kreiptuvais, naudojami:

• Portalinės sistemos

• Didelės spartos padėties nustatymo etapai

• Automatikos skaidrės

• Tikslios pjovimo sistemos

Jie yra geriausi, kai reikia greitos kelionės ir tikslios padėties nustatymo.

10. Medicinos ir laboratorinės automatikos įranga

Servo varikliai naudojami aukščiausios klasės medicinos sistemose, kuriose svarbus tikslumas ir patikimumas, pavyzdžiui:

• Diagnostikos automatika

• Mėginių tvarkymo sistemos

• Medicininio vaizdo pozicionavimas

• Automatizuota dozavimo įranga

Jie palaiko tylų veikimą , , sklandų judesį ir tikslų valdymą.

Kodėl šioms reikmėms pasirinkti servo varikliai

Pirmenybė teikiama servo varikliams, nes jie suteikia:

• Uždarojo ciklo grįžtamojo ryšio valdymas

• Didelės spartos galimybė

• Greitas atsakas ir stiprus dinaminis sukimo momentas

• Puikus pozicionavimo pakartojamumas

• Stabilus judėjimas esant kintamoms apkrovoms

• Didesnis nuolatinio darbo sistemų efektyvumas

Kaip realiuose projektuose pasirenkame „Servo“ ir „Stepper“.

Kai pasirenkame servo variklį ir žingsninį variklį , pradedame ne nuo prekės ženklų pavadinimų ar rinkodaros teiginių – pradedame nuo mašinos reikalavimų , apkrovos elgsenos ir gamybos rizikos . Abu variklių tipai gali užtikrinti tikslų judesį, tačiau veikiant greičiui, sukimo momentui ir realaus pasaulio trikdžiams jie veikia labai skirtingai.

Žemiau pateikiama tiksli sistema, kurią naudojame, norėdami pasirinkti tinkamą sprendimą realiuose projektuose.

1. Mes apibrėžiame judėjimo profilį (greitis, atstumas ir ciklo laikas)

Pirmas klausimas, į kurį atsakome, yra toks: kaip greitai ašis turi judėti – nuosekliai?

• Jei programai reikia didelio apsisukimų per minutę , greito judėjimo arba trumpo ciklo laiko , paprastai pasirenkame servo variklį.

• Jei ašis juda mažu ar vidutiniu greičiu , dažnai sustojus ir kontroliuojant pagreitį, žingsninis variklis dažnai veikia gerai.

Taisyklė, kurios laikomės:

Didelis greitis + didelis pralaidumas = servo pranašumas.

Vidutinis greitis + stabilus judėjimas = žingsnelio pranašumas.

2. Įvertiname apkrovos pokyčius ir trikdžius

Toliau tiriame, ar apkrova stabili, ar nenuspėjama.

renkamės Servo variklius , kai tikimės:

• keičiant naudingus krovinius

• trinties kitimas

• keičiasi diržo įtempimas

• mechaniniai smūgiai

• dažni paleidimo / sustabdymo smūgiai

Kadangi servovarikliai naudoja uždarojo ciklo grįžtamąjį ryšį , jie automatiškai koreguoja apkrovos trikdžius.

Mes pasirenkame žingsninius variklius , kai:

• apkrova yra pastovi

• mechaninis atsparumas yra nuspėjamas

• sistema nėra veikiama staigių sukimo momento šuolių

Taisyklė, kurios laikomės:

Jei apkrovos kintamumas yra tikras, servo yra saugesnis inžinerinis pasirinkimas.

3. Nusprendžiame, ar pozicijos praradimas yra priimtinas

Tai vienas iš svarbiausių projekto filtrų.

• Žingsniniai varikliai dažniausiai yra atviros kilpos , o tai reiškia, kad valdiklis daro prielaidą, kad variklis juda tinkamai. Jei jis sustoja arba praleidžia veiksmus, sistema gali jo neaptikti.

• Servo varikliai nuolat patvirtina faktinę padėtį naudodamiesi daviklio grįžtamuoju ryšiu ir gali sukelti pavojaus signalus, jei ašis negali vykdyti komandų.

renkamės Servo variklį , kai:

• pozicijos praradimas yra nepriimtinas

• netinkamas išlyginimas sukelia laužą arba mašinos gedimus

• sistema turi veikti be priežiūros

Mes pasirenkame žingsninį variklį , kai:

• nedidelis padėties poslinkis yra toleruojamas

• mašina gali dažnai grįžti namo

• išlaidų tikslas yra griežtas

Taisyklė, kurios laikomės:

Nulinė padėties paklaidos tolerancija = servo sistema.

4. Palyginame sukimo momento poreikius stovint ir esant greičiui

Sukimo momento reikalavimai turi būti įvertinti dviem būsenomis:

Laikymo sukimo momentas (nulinis greitis)

Žingsniniai varikliai yra stiprūs stovint, todėl puikiai tinka:

• pozicijos laikymas nejudėdamas

• paprastos suspaudimo ar indeksavimo užduotys

Dinaminis sukimo momentas (važiavimo greitis)

Servo varikliai užtikrina didesnį sukimo momentą esant greičiui, todėl yra geresni:

• greitas pagreitis

• nuolatinis sukimasis

• greitas indeksavimas esant apkrovai

Taisyklė, kurios laikomės:

Jei reikalingas sukimo momentas greitai judant , renkamės servo.

5. Tikriname lygumo reikalavimus (triukšmas, vibracija, apdailos kokybė)

Jei mašina turi veikti sklandžiai ir tyliai arba jei vibracija turi įtakos kokybei, mes linkstame prie servo.

Servo varikliai idealiai tinka:

• sklandžiai judesio kreivės

• sumažintos rezonanso problemos

• geresnė paviršiaus apdaila judėjimo procesuose

Žingsniniai varikliai gali veikti gerai, tačiau gali būti:

• vibracija tam tikru greičiu

• rezonansas

• garsinis triukšmas žingsniuojant

Taisyklė, kurios laikomės:

Didelis lygumas + žema vibracija = servo pranašumas.

6. Atsižvelgiame į darbo ciklą, šilumą ir energijos vartojimo efektyvumą

Realioje gamybos aplinkoje šiluminis elgesys yra svarbus.

Žingsniniai varikliai dažnai veikia karštiau, nes jie gali gauti srovę net laikydami padėtį. Tai gali sukelti:

• aukšta variklio temperatūra

• šilumos kaupimasis valdymo spintelėse

• sumažėjęs komponento eksploatavimo laikas, jei jis netinkamai suprojektuotas

Servo varikliai naudoja srovę pagal poreikį, pagerindami:

• energijos vartojimo efektyvumą

• terminis stabilumas

• nuolatinio darbo patikimumas

Taisyklė, kurios laikomės:

Ilgai veikiančioms sistemoms servo varikliai paprastai užtikrina geresnį šilumos valdymą.

7. Mes žiūrime į valdymo sudėtingumą ir integravimo laiką

Projekto terminai yra svarbūs, ypač OĮG versijose.

Žingsninių variklių sistemas paprastai lengviau integruoti:

• pulso/krypties valdymas

• minimalus derinimas

• paprastesni laidai

Servo variklių sistemoms reikia:

• kodavimo grįžtamojo ryšio laidai

• parametrų derinimas

• pažangesnė disko konfigūracija

Taisyklė, kurios laikomės:

Jei projektą reikia greitai integruoti paprastu judesiu, stepper dažnai yra įdiegiamas greičiau.

8. Subalansuojame biudžetą ir visas nuosavybės išlaidas

Būtent čia daugelis projektų priima neteisingą sprendimą, sutelkdami dėmesį tik į pradinę kainą.

Stepper sistemos dažnai laimi dėl išankstinių išlaidų , tačiau servo sistemos gali sumažinti sąnaudas ilgą laiką, nes užkerta kelią:

• praleisti žingsniai ir padėties nustatymo klaidos

• gaminio laužas

• neplanuotos prastovos

• mechaninis įtempis dėl prasto pagreičio derinimo

Taisyklė, kurios laikomės:

Jei prastovos ar laužas yra brangūs, servo yra ekonomiškesnis pasirinkimas.

9. Variklio tipą pritaikome prie pramonės naudojimo atvejo

Štai kaip mes paprastai susiejame variklio tipą su taikymo klase:

Žingsniniai varikliai geriausiai tinka:

• 3D spausdintuvai

• lengvas CNC

• laboratorinės padėties nustatymo etapai

• paprastos tiektuvai ir indeksavimo lentelės

• ekonomiškai jautri automatika

Servo varikliai geriausiai tinka:

• robotika

• didelės spartos pakavimas

• CNC apdirbimo centrai

• AGV/AMR pavaros sistemos

• precizinio surinkimo automatika

Mūsų galutinio sprendimo metodas (paprastas ir patikimas)

Kai užbaigiame pasirinkimą, naudojame šį sprendimo nuorodą:

Pasirinkite žingsninį variklį, jei mums reikia:

• paprastas pozicionavimas

• nuo mažo iki vidutinio greičio

• stabili apkrova

• maža kaina

• geras laikymo sukimo momentas

Pasirinkite servo variklį , jei mums reikia:

• didelis greitis

• greitas pagreitis

• kintamos apkrovos stabilumas

• didelis tikslumas judant

• klaidų aptikimas ir taisymas

Servo variklis vs Individualus žingsninis variklis : galutinis verdiktas

Lyginant servo variklius ir žingsninius variklius , tikrasis skirtumas atsiranda dėl valdymo filosofijos:

• Žingsniniai varikliai užtikrina nuspėjamą žingsninį judėjimą su paprastu valdymu ir dideliu laikymo momentu.

• Servo varikliai užtikrina intelektualų uždarojo ciklo veikimą, didesnį greitį, stipresnį dinaminį sukimo momentą ir realaus laiko korekciją.

Jei norime sistemos, kuri veiktų greičiau, sklandžiau ir patikimiau besikeičiančiomis sąlygomis, servovariklio sistema paprastai yra geriausias ilgalaikis pasirinkimas. Jei norime ekonomiškai efektyvaus padėties nustatymo sprendimo su paprasta integracija, žingsninių variklių sistema išlieka viena geriausių judesio valdymo įrankių.

DUK – žingsninis variklis, servo variklis ir OEM/ODM pritaikyti

1. Koks esminis skirtumas tarp žingsninio variklio ir servo variklio?

   Žingsninis variklis juda fiksuotais žingsniais (atvira kilpa), kad būtų galima nuspėti padėtį, o servo variklis naudoja uždarojo ciklo grįžtamąjį ryšį, kad būtų tiksliai valdomas.

2. Kada savo gaminiui turėčiau pasirinkti žingsninį variklį, o ne servo variklį?

   Rinkitės žingsninius variklius ekonomiškam, vidutinio tikslumo padėties nustatymui; rinkitės servovariklius, skirtus didelės spartos, didelio tikslumo ir dinaminėms apkrovoms.

3. Kokie yra pagrindiniai žingsninių variklių ir servo variklių sukimo momentų skirtumai?

   Žingsniai užtikrina stiprų išlaikymo sukimo momentą esant mažam greičiui, o servosai palaiko sukimo momentą platesniame greičio diapazone.

4. Ar servo variklis pasižymi geresniu greičiu nei žingsninis variklis?

   Taip – ​​servovarikliai palaiko didesnį greitį ir pastovų sukimo momentą, o žingsninio variklio sukimo momentas krenta esant dideliam apsisukimų dažniui.

5. Kas yra atvirojo ir uždarojo ciklo judesių valdymas?

   Žingsniai paprastai veikia atviru ciklu (nėra grįžtamojo ryšio), o servosai taisymui naudoja uždarojo ciklo grįžtamąjį ryšį (koderis / raiška).

6. Ar žingsniniai varikliai gali praleisti žingsnius be grįžtamojo ryšio sistemos?

   Taip – ​​atvirojo ciklo sistemoje žingsniniai varikliai gali prarasti žingsnius esant apkrovai neaptikdami.

7. Ar servo varikliai generuoja mažiau šilumos nei žingsniniai varikliai?

   Paprastai taip – ​​servo varikliai naudoja tik tiek, kiek reikia, sumažindami šilumą, palyginti su pastovia žingsninių srove.

8. Ar servo varikliai yra efektyvesni nei žingsniniai varikliai?

   Taip, servovarikliai yra efektyvesni esant kintamoms apkrovoms, nes jie naudoja srovę pagal poreikį.

9. Kuris variklio tipas paprastai yra pigesnis ir lengviau valdomas?

   Žingsniniai varikliai paprastai yra pigesni ir lengviau valdomi nei servo varikliai.

10. Kokie pramoniniai pritaikymai idealiai tinka žingsniniams varikliams?

    Žingsniniai varikliai tinka spausdintuvams, konvejeriams, CNC indeksavimui ir tikslioms judėjimo užduotims, kai svarbu kaina ir paprastumas.

11. Kokie pramoniniai pritaikymai idealiai tinka servo varikliams?

    Servo varikliai tinka robotikai, automatikai, greitaeigiams konvejeriams, CNC staklėms ir sistemoms, kurioms reikalingas dinaminis valdymas.

12. Ką OEM / ODM pritaikymas reiškia žingsniniams ir servo varikliams?

    Tai yra pritaikyta variklių konstrukcija (dydis, sukimo momentas, grįžtamasis ryšys, IP reitingas), kad atitiktų konkrečius gaminio ar sistemos reikalavimus.

13. Ar žingsninius variklius galima pritaikyti naudojant OEM / ODM paslaugas?

    Taip – ​​žingsniniai varikliai gali būti modifikuojami pagal veleno ilgį, pavarą, korpusą ir elektrines specifikacijas.

14. Ar servo variklius galima pritaikyti OEM / ODM?

    Taip – ​​servos gali būti pritaikytos pagal kodavimo tipą, dydį, aušinimą, sukimo momento profilius ir grįžtamojo ryšio konfigūracijas.

15. Kokios yra įprastos OEM / ODM parinktys pritaikytiems variklių gaminiams?

    Parinktys apima pavarų dėžes, kodavimo įrenginius, stabdžius, integruotus tvarkykles ir pritaikytą veleno / jungčių dizainą.

16. Kaip OEM/ODM tinkinimai pagerina produktų integravimą?

    Individualiai pritaikyti varikliai užtikrina sklandų pritaikymą, optimizuotą veikimą ir sumažintą OĮG produktų integravimo darbą.

17. Ar yra pritaikytų žingsninių variklių su uždarojo ciklo grįžtamuoju ryšiu?

    Taip – ​​galima pasiūlyti hibridines ir uždaro ciklo žingsninio judesio sistemas.

18. Kokią naudą teikia pritaikytas grįžtamasis ryšys servo variklyje?

    Didesnis tikslumas, geresnis dinaminis atsakas ir saugesnis veikimas dėl klaidų kompensavimo.

19. Kaip pritaikymas veikia variklio pristatymo laiką ir tiekimo grandinę?

    OĮG / ODM tinkinimas dažnai reikalauja daugiau inžinerinio laiko, tačiau užtikrina, kad dalys būtų suderintos su programos specifikacijomis.

20. Ar pritaikytas variklio sprendimas gali apimti palaikymo paslaugas?

    Taip – ​​patikimi gamintojai dažnai teikia techninę pagalbą, kokybės užtikrinimo testus ir gyvavimo ciklo paslaugas.