Step motorlarStep motorlar ve servo motorlar, mekanik ve elektrik enerjisini dönüştüren, servo motorlara göre düşük maliyet avantajına sahip ayrık hareket kontrol cihazlarıdır. Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir motora "jeneratör"; elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir motora ise "motor" denir. Step motorlar ve servo motorlar, otomasyon ekipmanının hareketini ve hareket şeklini hassas bir şekilde belirleyebilen ve esas olarak otomasyon ekipmanı üretiminde kullanılan hareket kontrol ürünleridir.
Üç tip step motor rotoru vardır: reaktif (VR tipi), kalıcı mıknatıslı (PM tipi) ve hibrit (HB tipi). 1) Reaktif (VR tipi): Rotor dişlileriyle birlikte dişli. 2) Kalıcı mıknatıslı (PM tipi): Kalıcı mıknatıslı rotor. 3) Hibrit (HB tipi): Hem kalıcı mıknatıs hem de rotor dişlileriyle birlikte dişli. Step motorlar, stator üzerindeki sargılara göre sınıflandırılır: iki fazlı, üç fazlı ve beş fazlı seriler vardır. İki statorlu motorlar iki fazlı motor, beş statorlu motorlar ise beş fazlı motor olarak adlandırılır. Bir step motorun faz ve vuruş sayısı ne kadar fazla olursa, o kadar hassas olur.
HB motorlar çok hassas küçük artımlı adım hareketleri gerçekleştirebilirken, PM motorlar genellikle yüksek kontrol doğruluğuna ihtiyaç duymaz.HB motorlarıKarmaşık ve hassas doğrusal hareket kontrol gereksinimlerini karşılayabilir. PM motorlar nispeten küçük tork ve hacme sahiptir, genellikle yüksek kontrol doğruluğu gerektirmez ve maliyet açısından daha ekonomiktir. Sektörler: tekstil makineleri, gıda ambalajı. Üretim süreci ve motor kontrol doğruluğu açısından,HB step motorlarıPM step motorlarından daha üst düzeydirler.
Step motorlar ve servo motorlar, her ikisi de hareket kontrol ürünleridir ancak ürün performansları bakımından farklılık gösterirler. Step motor, bir komut alan ve bir adım gerçekleştiren ayrık bir hareket cihazıdır. Step motorlar, giriş darbe sinyalini açısal bir yer değiştirmeye dönüştürür. Step motor sürücüsü bir darbe sinyali aldığında, step motoru belirlenen yönde sabit bir açıyla döndürmek üzere çalıştırır. Servo motor ise, elektrik sinyallerinin tork ve hıza dönüştürülerek bir kontrol nesnesini hareket ettirdiği, hız ve konum doğruluğunu kontrol edebilen bir servo sistemidir.
✓ Step motorlar ve servo motorlar, düşük frekans karakteristikleri, anlık frekans karakteristikleri ve aşırı yük kapasiteleri açısından oldukça farklıdır.
Kontrol doğruluğu: Step motorların faz ve sıra sayısı ne kadar fazla olursa, doğruluk o kadar yüksek olur; AC servo motorların kontrol doğruluğu, motor milinin arka ucundaki döner enkoder tarafından sağlanır, enkoder ölçekleri ne kadar fazla olursa, doğruluk o kadar yüksek olur.
✓ Düşük frekans özellikleri: Step motorlar düşük hızlarda düşük frekanslı titreşim olgusuna eğilimlidir. Step motorların çalışma prensibiyle belirlenen bu düşük frekanslı titreşim olgusu, makinenin normal çalışmasına zarar verir ve genellikle düşük frekanslı titreşim olgusunun üstesinden gelmek için sönümleme teknolojisi kullanılır; AC servo sistemler, makinenin rijitlik eksikliğini giderebilen rezonans bastırma fonksiyonuna sahiptir. Çalışma çok düzgündür ve düşük hızlarda bile titreşim olgusu meydana gelmez.
✓ Tork-frekans karakteristikleri: Step motorların çıkış torku hız arttıkça azalır, bu nedenle maksimum çalışma hızları 300-600 RPM'dir; servo motorlar nominal hıza (genellikle 2000-3000 RPM) kadar nominal tork üretebilir ve nominal hızın üzerinde sabit güç çıkışı sağlar.
✓ Aşırı yük kapasitesi: Step motorların aşırı yük kapasitesi yoktur; servo motorların ise güçlü aşırı yük kapasitesi vardır.
✓ Tepki performansı: Step motorlar, durma noktasından çalışma hızına (dakikada birkaç yüz devir) ulaşmak için 200-400 milisaniye süreye ihtiyaç duyar; AC servo motorlar daha iyi hızlanma performansına sahiptir ve hızlı başlatma/durdurma gerektiren kontrol durumlarında kullanılabilir. Örneğin, Panasonic MASA 400W AC servo, durma noktasından nominal hızı olan 3000 RPM'ye sadece birkaç milisaniyede hızlanır.
Operasyonel performans: Step motorlar açık döngü kontrollüdür ve başlangıç frekansı çok yüksek veya yük çok büyük olduğunda adım kaybına veya bloke olmaya, durma sırasında hız çok yüksek olduğunda ise aşırı salınıma eğilimlidir; AC servo kapalı döngü kontrollüdür ve sürücü motor enkoder geri besleme sinyalini doğrudan örnekleyebilir, bu nedenle step motorlarda genellikle adım kaybı veya aşırı salınım olmaz ve kontrol performansı daha güvenilirdir.
AC servo motorlar performans açısından step motorlardan daha iyidir, ancak step motorlar düşük fiyat avantajına sahiptir. AC servo motorlar tepki hızı, aşırı yük kapasitesi ve çalışma performansı açısından step motorlardan üstündür, ancak step motorlar maliyet-performans avantajı nedeniyle daha az zorlu senaryolarda kullanılır. Kapalı devre teknolojisinin kullanımıyla, kapalı devre step motorlar mükemmel doğruluk ve verimlilik sağlayabilir, bu da servo motorların performansının bir kısmına ulaşmalarını sağlar ve aynı zamanda düşük fiyat avantajına da sahiptir.
Geleceğe bakın ve ortaya çıkan alanları belirleyin. Step motor uygulamaları yapısal değişikliklere uğradı; geleneksel pazar doygunluğa ulaştı ve yeni sektörler ortaya çıktı. Şirketin kontrol motorları ve sürücü sistemi ürünleri, tıbbi cihazlar, servis robotları, endüstriyel otomasyon, bilgi ve iletişim, güvenlik ve diğer gelişmekte olan sektörlerde yoğun olarak yer almaktadır; bu sektörler genel iş hacminin nispeten büyük bir payını oluşturmakta ve hızlı bir büyüme göstermektedir. Step motorlara olan talep, ekonomi, teknoloji, endüstriyel otomasyon seviyesi ve step motorların teknik gelişim seviyesiyle ilişkilidir. Ofis otomasyonu, dijital kameralar ve ev aletleri gibi geleneksel sektörlerde pazar doygunluğa ulaşırken, 3D baskı, güneş enerjisi üretimi, tıbbi ekipman ve otomotiv uygulamaları gibi yeni sektörler ortaya çıkmaya devam etmektedir.
| Tarlalar | Özel uygulamalar |
| Ofis otomasyonu | Yazıcılar, tarayıcılar, fotokopi makineleri, çok fonksiyonlu yazıcılar vb. |
| Sahne Aydınlatması | Işık yönü kontrolü, odaklama, renk değiştirme, spot kontrolü, aydınlatma efektleri vb. |
| Bankacılık | ATM makineleri, banknot basımı, banka kartı üretimi, para sayma makineleri vb. |
| Tıbbi | BT tarayıcı, hematoloji analizörü, biyokimya analizörü, vb. |
| Endüstriyel | Tekstil makineleri, paketleme makineleri, robotlar, konveyörler, montaj hatları, yerleştirme makineleri vb. |
| İletişim | Sinyal düzenleme, mobil anten konumlandırma vb. |
| Güvenlik | Güvenlik kameraları için hareket kontrolü. |
| Otomotiv | Yağ/gaz vanası kontrolü, hafif direksiyon sistemi. |
Gelişen Sektör 1: 3D baskı, Ar-Ge teknolojisinde atılımlar yapmaya ve alt sektörlerdeki uygulama senaryolarını genişletmeye devam ediyor; yerel ve uluslararası pazarlar yaklaşık %30 oranında büyüyor. 3D baskı, dijital modellere dayanır ve fiziksel nesneler oluşturmak için malzemeleri katman katman üst üste yığar. Motor, 3D yazıcıda önemli bir güç bileşenidir; motorun doğruluğu, 3D baskının etkisini etkiler; genellikle 3D baskıda step motorlar kullanılır. 2019 yılında, küresel 3D baskı endüstrisinin ölçeği 12 milyar dolara ulaşarak yıllık %30 artış gösterdi.
Gelişen sektör 2: Mobil robotlar, hareket, otomatik navigasyon, çoklu sensör kontrolü, ağ etkileşimi vb. işlevlere sahip, bilgisayar kontrollü robotlardır. Pratik üretimdeki en önemli kullanım alanı, yüksek derecede standartlaştırılmamış olan taşıma işlemleridir.
Mobil robotların tahrik modülünde step motorlar kullanılır ve ana tahrik yapısı, tahrik motorları ve redüksiyon dişlilerinden (dişli kutuları) oluşur. Yerli endüstriyel robot sektörü, yabancı ülkelere kıyasla geç başlamış olsa da, mobil robotlar alanında yabancı ülkelerin önündedir. Şu anda, mobil robotların temel bileşenleri ağırlıklı olarak yerli üretimdir ve yerli işletmeler temel olarak her alanda doğruluk gereksinimlerini karşılamış olup, yabancı rakip işletmeler daha azdır.
Çin'in mobil robot pazarının büyüklüğü 2019'da yaklaşık 6,2 milyar dolar olacak ve bu da bir önceki yıla göre %45'lik bir artış anlamına geliyor. Profesyonel temizlik robotlarının uluslararası lansmanı, temizlik verimliliğinde önemli bir artış sağladı. 2018'de "ikinci robot"un lansmanı, insansı robotun lansmanını takip etti. "İkinci robot", engelleri, merdivenleri ve insan hareketlerini algılayabilen çoklu sensörlere sahip akıllı bir ticari vakumlama robotudur. Tek şarjla üç saat çalışabilir ve 1.500 metrekareye kadar alanı temizleyebilir. "İkinci robot", temizlik personelinin günlük iş yükünün büyük bir kısmını üstlenebilir ve mevcut temizlik işlerine ek olarak vakumlama ve temizlik sıklığını artırabilir.
Gelişen sektör 3: 5G'nin devreye girmesiyle birlikte, iletişim baz istasyonları için anten sayısı ve gerekli motor sayısı da artmaktadır. Genel olarak, sıradan iletişim baz istasyonları için 3 anten, 4G baz istasyonları için 4-6 anten gerekirken, 5G uygulamaları için geleneksel mobil telefon iletişimi ve IoT iletişim uygulamalarını da kapsayacak şekilde baz istasyonu ve anten sayısında daha da artış yaşanmaktadır. Dişli kutusu bileşenlerine sahip kontrol motoru ürünleri, baz istasyonu anten tesisleri için ana akım özel geliştirme haline gelmektedir. Her bir ESC anteni için bir adet dişli kutulu kontrol motoru kullanılmaktadır.
2019 yılında 4G baz istasyonu sayısı 1,72 milyon artarak 5G altyapısının yeni bir döneme girmesi bekleniyor. Çin'de 2019 yılında mobil telefon baz istasyonu sayısı 8,41 milyona ulaşırken, bunların 5,44 milyonu (%65) 4G baz istasyonuydu. 2019 yılında yeni 4G baz istasyonu sayısı 1,72 milyon artarak 2015'ten bu yana en yüksek seviyeye ulaştı. Bu artışın başlıca nedenleri şunlardır: 1) Kırsal alanlardaki kör noktaları kapsayacak şekilde ağ genişletmesi. 2) 5G ağ altyapısının temelini oluşturmak için çekirdek ağ kapasitesinin yükseltilmesi. Çin'in 5G ticari lisansı Haziran 2019'da verilecek ve Mayıs 2020'ye kadar ülke genelinde 250.000'den fazla 5G baz istasyonu faaliyete geçecek.
Gelişen Sektör 5: Tıbbi cihazlar, step motorlar için başlıca uygulama alanlarından biridir ve Vic-Tech'in yakından ilgilendiği sektörlerden biridir. Metalden plastiğe kadar tıbbi cihazlar, üretimlerinde yüksek hassasiyet gerektirir. Birçok tıbbi cihaz üreticisi, doğruluk gereksinimlerini karşılamak için servo motorlar kullanır, ancak step motorlar servo motorlardan daha ekonomik ve daha küçük oldukları ve doğrulukları bazı tıbbi cihazların gereksinimlerini karşılayabildiği için, tıbbi cihaz üretim sektöründe kullanılmakta ve hatta bazı servo motorların yerini almaktadır.
Yayın tarihi: 19 Mayıs 2023