Kapalı devreadım motorlarıbirçok hareket kontrol uygulamasında performans-maliyet oranını değiştirmiştir. VIC kapalı devre progresif motorların başarısı, maliyetli servo motorların düşük maliyetli olanlarla değiştirilmesi olasılığını da açmıştır.adım motorlarıGiderek artan sayıda yüksek standartlı endüstriyel otomasyon uygulamasında, teknolojik gelişmeler adım motorları ile servo motorlar arasındaki performans-maliyet oranını değiştiriyor.
Adım motorları ve servo motorlar
Geleneksel bilgeliğe göre, servo kontrol sistemleri 800 RPM'nin üzerindeki hızların ve yüksek dinamik tepkinin gerekli olduğu uygulamalarda daha iyi performans gösterir. Adım motorları daha düşük hızlara, düşük ila orta hızlanmaya ve yüksek tutma torkuna sahip uygulamalar için daha uygundur.
Peki adım motorları ve servo motorlar hakkındaki bu geleneksel bilgeliğin temeli nedir? Aşağıda bunu daha detaylı inceleyelim.
1. Basitlik ve maliyet
Adım motorları servo motorlardan daha ucuz olmakla kalmaz, aynı zamanda devreye alınması ve bakımı da daha kolaydır. Adım motorları dururken sabittir ve konumlarını korur (dinamik yüklerde bile). Ancak, belirli uygulamalar için daha yüksek performans gerekiyorsa, daha pahalı ve karmaşık servo motorlar kullanılmalıdır.
2. Yapı
Adım motorlarıkademeli bir şekilde döner, mıknatısı bir konumdan diğerine kademeli olarak çekmek için manyetik bobinler kullanır. Motoru herhangi bir yönde 100 konum hareket ettirmek için, devrenin motorda 100 adımlama işlemi gerçekleştirmesi gerekir. Adım motorları, herhangi bir geri bildirim sensörü kullanılmadan hassas konumlandırmaya izin veren artımlı hareketler elde etmek için darbeler kullanır.
Servo motorun hareket yöntemi farklıdır. Manyetik rotora bir konum sensörü - yani bir kodlayıcı - bağlar ve motorun tam konumunu sürekli olarak algılar. Servo, motorun gerçek konumu ile komut edilen konum arasındaki farkı izler ve akımı buna göre ayarlar. Bu kapalı devre sistem, motoru doğru hareket durumunda tutar.
3. Hız ve tork
Adım motorları ile servo motorlar arasındaki performans farkı, farklı motor tasarım çözümlerinden kaynaklanmaktadır.Adım motorlarıservo motorlardan çok daha fazla sayıda kutba sahip olduklarından, bir step motorun tam bir devri çok daha fazla sargı akımı değişimi gerektirir ve bu da artan hızlarda torkta hızlı bir düşüşe neden olur. Ayrıca, maksimum torka ulaşıldığında step motor hız senkronizasyon işlevini kaybedebilir. Bu nedenlerden dolayı, servo motorlar çoğu yüksek hızlı uygulamada tercih edilen çözümdür. Buna karşılık, step motorun daha yüksek kutup sayısı, step motorun aynı boyuttaki bir servo motora göre tork avantajına sahip olduğu düşük hızlarda avantajlıdır.
Hız arttıkça adım motorunun torku azalır
4. Konumlandırma
Makinenin tam konumunun her zaman bilinmesi gereken uygulamalarda, step motorlar ile servo motorlar arasında önemli farklar vardır. Step motorlar tarafından kontrol edilen açık çevrimli hareket uygulamalarında, kontrol sistemi motorun her zaman doğru hareket durumunda olduğunu varsayar. Ancak, sıkışmış bir bileşen nedeniyle motorun durması gibi bir sorunla karşılaşıldıktan sonra, kontrolör makinenin gerçek konumunu bilemez ve bu da konum kaybına yol açabilir. Servo motorun kapalı çevrim sisteminin kendisinin bir avantajı vardır: Bir nesne tarafından sıkışırsa, bunu hemen algılar. Makine çalışmayı durdurur ve asla konumunun dışına çıkmaz.
5. Isı ve enerji tüketimi
Açık döngülü adım motorları sabit bir akım kullanır ve çok fazla ısı yayar. Kapalı döngü kontrolü yalnızca hız döngüsü için gereken akımı sağlar ve bu nedenle motor ısınma sorununu ortadan kaldırır.
Karşılaştırma özeti
Servo kontrol sistemleri, robotik kollar gibi dinamik yük değişimlerini içeren yüksek hızlı uygulamalar için en uygunudur. Öte yandan, adım kontrol sistemleri, 3D yazıcılar, konveyörler, alt eksenler vb. gibi düşük ila orta hızlanma ve yüksek tutma torku gerektiren uygulamalar için daha uygundur. Adım motorları daha ucuz olduğundan, kullanıldığında otomasyon sistemlerinin maliyetini düşürebilir. Servo motorların özelliklerinden faydalanması gereken hareket kontrol sistemleri, bu daha yüksek maliyetli motorların ağırlıkları kadar değerli olduğunu kanıtlamak zorunda kalacaktır.
Kapalı devre kontrollü adım motorları
Entegre elektronik kontrollü adım motoru, iki fazlı fırçasız DC motora eşdeğerdir ve konum döngü kontrolü, hız döngü kontrolü, DQ kontrolü ve diğer algoritmaları gerçekleştirebilir. Kapalı döngü komütasyon için tek turlu mutlak kodlayıcı kullanılır, böylece herhangi bir hızda optimum tork sağlanır.
Düşük enerji tüketimi ve serin tutma
VIC adım motorları son derece enerji verimlidir. Her zaman tam akım komutuyla çalışan ve ısı ve gürültü sorunlarına neden olan açık devre adım motorlarının aksine, akım hareketin gerçek koşullarına göre değişir, örneğin hızlanma ve yavaşlama sırasında. Servolara benzer şekilde, bu adım motorları tarafından herhangi bir anda tüketilen akım, gereken gerçek torkla orantılıdır. Motor ve entegre elektronik kontrol panosu daha soğuk çalıştığı için, VIC adım motorları servo motorlara kıyasla daha yüksek tepe torklarına ulaşabilir.
Yüksek hızlarda bile, VIC adım motorları daha az akım gerektirir
Kapalı devre teknolojisindeki gelişmelerle desteklenen adım motorları, daha önce yalnızca servo motorlara ait olan yüksek performanslı, yüksek hızlı uygulamalara nüfuz edebilmektedir
Kapalı devre teknolojisine sahip adım motorları
Kapalı devre servo teknolojisinin avantajları adım motorlarına uygulanabilseydi ne olurdu?
Step motorların maliyet avantajlarından yararlanarak servo motorlarla karşılaştırılabilir bir performans elde edebilir miyiz?
Kapalı devre kontrol teknolojisini birleştirerek, adım motoru düşük maliyetle hem servo hem de adım motorlarının avantajlarına sahip kapsamlı bir ürün haline gelecektir. Kapalı devre adım motorları performans ve enerji verimliliğinde önemli iyileştirmeler sunduğu için, giderek artan sayıda yüksek standartlı uygulamada daha pahalı servo motorların yerini alabilirler.
Aşağıda, kapalı devre teknolojisine sahip adım motorlarının performansını ve avantaj ve dezavantajlarını açıklamak için gömülü kapalı devre kontrolüne sahip bir VIC entegre adım motoruna ait bir örnek verilmiştir.
Tam olarak eşleşen performans gereksinimleri
Rahatsızlıkları gidermek ve kayıp adımları önlemek için yeterli torku sağlamak amacıyla, açık devre adım motorlarının genellikle torkun uygulama tarafından gerekli görülen değerden en az %40 daha yüksek olduğundan emin olması gerekir. Kapalı devre toda adım motorlarında bu sorun yoktur. Bu adım motorları aşırı yük nedeniyle durduğunda, tork kaybetmeden yükü tutmaya devam edeceklerdir. Aşırı yük koşulu ortadan kaldırıldıktan sonra çalışmaya devam edeceklerdir. Herhangi bir hızda maksimum tork garanti edilebilir ve konum sensörü adım kaybı olmadığından emin olur. Bu nedenle, kapalı devre adım motorları, ek %40'lık bir marja gerek kalmadan ilgili uygulamanın tork gereksinimlerini tam olarak karşılayacak şekilde belirtilebilir.
Açık devreli adım motorlarında, kayıp adım riski nedeniyle yüksek anlık tork gereksinimlerini karşılamak zordur. Geleneksel adım motorlarına kıyasla, VIC kapalı devre adım motorları çok hızlı ivmelenme, düşük çalışma gürültüsü ve düşük rezonans elde edebilir. Çok daha yüksek bant genişliklerinde çalışabilir ve mükemmel performans elde edebilirler.
Kabin yok
Toda, tahrik kontrol panosunu motorla entegre ederek kablolama miktarını azaltır ve uygulama çözümünü basitleştirir. Toda ile kabinsiz makineler inşa edebilirsiniz.
Elektroniğin adım motorlarıyla bütünleştirilmesi karmaşıklığı azaltır
Kapalı devre teknolojisiyle, kapalı devre adım motorları, bir servo motorun performansı ve bir adım motorunun düşük maliyetiyle kullanıcılara mükemmel doğruluk ve verimlilik sunar. Düşük maliyetli adım motorları, aksi takdirde yüksek maliyetli servo motorların hakim olacağı uygulamalara giderek daha fazla nüfuz ediyor.
Gönderi zamanı: 10-Nis-2023