Servomootorite ja samm-mootorite vahel valimine võib olla üsna väljakutse, mis hõlmab mitme projekteerimisteguri tasakaalustamist. Kõigi kulude kaalutlused, pöördemoment, kiirus, kiirendus ja ajamisahel on teie rakenduse jaoks parimaks mootoriks.
Stepperi ja servomootorite vahelised peamised erinevused
Stepperi ja servo mootorid erinevad kahe peamise viisina, nende põhikonstruktsioonis ja nende juhtimisviisist. Sampo-mootoritel on suur hulk poste, magnetilised paari põhja- ja lõunapoolu, mis tekivad kas püsimagnetiga või elektrivooluga, tavaliselt 50-100 postidega. Võrdluseks on servomootoritel väga vähe poste, sageli 4 kuni 12 kokku. Iga pole tagab mootori võlli loomuliku peatumiskoha. Suurem arv poste võimaldab samm-mootoril liikuda täpselt ja täpselt iga poldi vahel ja võimaldab mitme sammutaja käitamist ilma igasuguse positsiooni tagasisideta. Servo mootorid vajavad sageli mootori võlli positsiooni jälgimiseks positsiooni kodeerijat, eriti kui on vaja täpseid liikumisi.
Astmelmootori juhtimine täpsele positsioonile on palju lihtsam kui servomootori käitamine. Sampo-mootoriga liigub mootori võll ühe tõukejõu ühelt sammult teisele edasi. Kuna antud mootori astme suurus on kindlaks määratud teatud pöörlemiskiirusega, on täpse positsiooni liikumine lihtsalt õige impulsside arvu saatmine. Seevastu servo-mootorid loevad praeguse kodeerija asukoha ja sellele määratud asukohta ja ainult õiget positsiooni liikumiseks vajaliku vahe. Tänapäeva digitaaltehnikaga on stepper-mootorid palju lihtsamad kui servo-mootorid.
Stepperi eelised
Stepper motors pakuvad mitmeid eeliseid võrreldes servomootoritega, mis asuvad suuremate pooluste poolest ja lihtsustavad ajami juhtimist. Stepper-mootori konstruktsioon tagab pideva pidurdusmomendi, ilma et oleks vaja mootorit toidet pidada. Madalatel pöördemootoritel on pöördemoment suurem kui sama suurusega servomootor. Stepperi mootorite üks suurimaid eeliseid on nende suhteliselt madal hind ja kättesaadavus.
Servo eelised
Rakenduste jaoks, kus on vaja kiiret ja suurt pöördemomenti, säilivad servomootorid. Stepper motors tipp umbes kiirustel 2000 pööret minutis, samas kui servomootorid on saadaval palju kordi kiiremini. Servo mootorid hoiavad oma pöördemomendi reitingut suurel kiirusel, kuni 90% arvestuslikust pöördemomendist on saadaval suure kiirusega servo. Servo-mootorid on ka efektiivsemad kui samm-mootorid, mille efektiivsus on vahemikus 80-90%. Servomootor võib lühiajaliselt tarnida ligikaudu kahekordselt oma arvestuslikku pöördemomenti, pakkudes vajaduse korral võimsust. Lisaks sellele on servomootorid üsna saadaval, saadaval vahelduvvoolu ja alalisvoolu ajamiga ning need ei vibreerita ega tekita resonantsi probleeme.
Stepper piirangud
Kõigi nende eeliste korral on stepper-mootoril mõned piirangud, mis võivad teie rakendusest sõltuvalt põhjustada märkimisväärseid rakendus- ja tööküsimusi. Stepper-mootoril ei ole mingit varuvõimsust. Tegelikult kaotab stepper motors märkimisväärselt oma pöördemomendi, kui nad jõuavad oma maksimaalse juhi kiiruseni. Tüüpiline on 80% defektiga pöördemomendist, mis moodustab 90% maksimumkiirusest. Sampo-mootorid ei ole ka nii suured kui servomootorid koormuse kiirendamisel. Katsetada koormust kiirendada liiga kiiresti, kui stepper ei suuda tekitada piisavalt pöördemomenti, et liikuda järgmise sammu võrra enne järgmise ajami impulsi, mis toob kaasa vahelejätmise ja positsiooni kadumise. Kui positsiooni täpsus on oluline, ei tohi mootori koormus kunagi ületada selle pöördemomenti või et positsioneerimistäpsuse tagamiseks peab samm olema ühendatud positsioonikooderiga. Stepper motors kannatavad ka vibratsiooni ja resonantsi probleemide tõttu. Teatud kiirustel, osaliselt sõltuvalt koormuse dünaamikast, võib samm-mootor siseneda resonantsi ja suutma koormust juhtida.
Selle tulemusena on vahele jäetud sammud, seiskunud mootorid, liigne vibratsioon ja müra.
Servo piirangud
Servo mootorid on võimelised tootma rohkem võimsust kui samm-mootorid, kuid vajavad täpsemat positsioneerimist vajavad palju keerukamad ajamisüsteemid ja positsiooniline tagasiside. Servo mootorid on ka palju kallimad kui samm-mootorid ja neid on sageli raskem leida. Servo mootorid vajavad sageli käigukasti, eriti madalama kiiruse korral. Käigukasti ja positsioonianduri nõue nõuab, et servo mootorid oleksid mehaaniliselt keerukamad ja suurendaksid süsteemi hooldusnõudeid. Enne selle lisamist, on servo mootorid kallimad kui samm-mootorid, enne kui asetate positsiooni kodeerija maksumusesse.
Kokkuvõte
Teie rakenduse parima mootori valimine sõltub teie süsteemi mõnest peamistest projekteerimistingimustest, sealhulgas kulud, positsioonilise täpsuse nõuded, pöördemomendi nõuded, ajami võimsuse kättesaadavus ja kiirendamise nõuded. Üldiselt on servo mootorid kõige paremad suure kiiruse ja suure pöördemomendi rakenduste jaoks, samas kui samm-mootorid sobivad paremini madalamale kiirendusele ja suurele pidurdusmomendi rakendustele.