Kapalı devreadım motorlarıBirçok hareket kontrol uygulamasında performans-maliyet oranını değiştirmiştir. VIC kapalı devre progresif motorların başarısı, pahalı servo motorların düşük maliyetli servo motorlarla değiştirilmesi olasılığını da ortaya çıkarmıştır.adım motorlarıArtan sayıda yüksek standartlı endüstriyel otomasyon uygulamasında, teknolojik gelişmeler adım motorları ile servo motorlar arasındaki performans-maliyet oranını değiştiriyor.
Adım motorları ve servo motorlar
Geleneksel anlayışa göre, servo kontrol sistemleri 800 RPM'nin üzerinde hız ve yüksek dinamik tepki gerektiren uygulamalarda daha iyi performans göstermektedir. Adım motorları ise daha düşük hız, düşük ila orta ivmelenme ve yüksek tutma torku gerektiren uygulamalar için daha uygundur.
Peki, adım motorları ve servo motorlar hakkındaki bu yaygın inanışın temeli nedir? Aşağıda daha detaylı inceleyelim.
1. Basitlik ve maliyet
Adım motorları, servo motorlardan daha ucuz olmakla kalmaz, aynı zamanda devreye alınmaları ve bakımları da daha kolaydır. Adım motorları hareketsizken bile kararlıdır ve (dinamik yüklerde bile) konumlarını korurlar. Ancak, belirli uygulamalar için daha yüksek performans gerekiyorsa, daha pahalı ve karmaşık servo motorlar kullanılmalıdır.
2. Yapı
Adım motorlarıAdım adım dönerek, mıknatısı bir konumdan diğerine kademeli olarak çekmek için manyetik bobinler kullanır. Motoru herhangi bir yönde 100 konum hareket ettirmek için, devrenin motor üzerinde 100 adımlama işlemi gerçekleştirmesi gerekir. Adım motorları, artımlı hareketler elde etmek için darbeler kullanır ve bu da herhangi bir geri besleme sensörü kullanılmadan hassas konumlandırma sağlar.
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 motorlara göre çok daha fazla kutup sayısına 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 fonksiyonunu kaybedebilir. Bu nedenlerden dolayı, servo motorlar çoğu yüksek hızlı uygulamada tercih edilen çözümdür. Buna karşılık, step motorun daha fazla kutup sayısı, 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, adım motorları ve servo motorlar arasında önemli farklar vardır. Adım motorları 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 karşılaşıldığında, kontrolör makinenin gerçek konumunu bilemez ve bu da konum kaybına yol açabilir. Servo motorun kapalı çevrim sisteminin kendi avantajı da şudur: Bir nesne tarafından sıkıştırıldığında, bunu anında algılar. Makine çalışmayı durdurur ve asla konumunun dışına çıkmaz.
5. Isı ve enerji tüketimi
Açık çevrim adım motorları sabit bir akım kullanır ve çok fazla ısı yayar. Kapalı çevrim kontrolü ise yalnızca hız döngüsü için gereken akımı sağlar ve bu nedenle motorun ısınma sorununu ortadan kaldırır.
Karşılaştırma özeti
Servo kontrol sistemleri, robotik kollar gibi dinamik yük değişimleri içeren yüksek hızlı uygulamalar için en uygunudur. Adım kontrol sistemleri ise, 3D yazıcılar, konveyörler, alt eksenler vb. gibi düşük ila orta hızlanma ve yüksek tutma torku gerektiren uygulamalar için daha uygundur. Adım motorları daha ucuz oldukları için, kullanıldıklarında otomasyon sistemlerinin maliyetini düşürebilirler. Servo motorların özelliklerinden yararlanması gereken hareket kontrol sistemleri, bu yüksek maliyetli motorların ağırlığınca değerli olduğunu kanıtlamak zorunda kalacaktır.
Kapalı devre kontrollü adım motorları
Entegre elektronik kontrollü adım motoru, iki fazlı fırçasız DC motora eşdeğerdir ve konum döngüsü kontrolü, hız döngüsü kontrolü, DQ kontrolü ve diğer algoritmaları gerçekleştirebilir. Kapalı devre komütasyon için tek turlu mutlak enkoder kullanılır ve böylece her 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, örneğin hızlanma ve yavaşlama sırasında hareketin gerçek koşullarına göre değişir. Servo motorlara benzer şekilde, bu adım motorlarının herhangi bir anda tükettiği akım, gereken gerçek torkla orantılıdır. Motor ve entegre elektronik kontrol kartı 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 gelişmeler sayesinde 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 uygulanabilirse ne olur?
Step motorların maliyet avantajlarından yararlanarak servo motorlarla karşılaştırılabilir bir performans elde edebilir miyiz?
Kapalı devre kontrol teknolojisinin bir araya getirilmesiyle, adım motoru, hem servo hem de adım motorlarının avantajlarını düşük maliyetle sunan kapsamlı bir ürün haline gelecektir. Kapalı devre adım motorları, performans ve enerji verimliliğinde önemli iyileştirmeler sunduğundan, giderek artan sayıda yüksek standartlı uygulamada daha pahalı servo motorların yerini alabilirler.
Aşağıda, kapalı devre teknolojisine sahip adım motorlarının performansını ve avantajlarını ve dezavantajlarını açıklamak için gömülü kapalı devre kontrolüne sahip bir VIC entegre adım motoruna ait bir örnek verilmiştir.
Tam olarak eşleşen performans gereksinimleri
Bozulmaların üstesinden gelmek ve adım kayıplarını önlemek için yeterli tork sağlamak amacıyla, açık devre adım motorları genellikle torkun uygulama için gereken değerden en az %40 daha yüksek olmasını sağlamalıdır. Kapalı devre günümüz adım motorlarında bu sorun yoktur. Bu adım motorları aşırı yük nedeniyle durduğunda, tork kaybetmeden yükü tutmaya devam ederler. Aşırı yük durumu ortadan kalktıktan sonra da çalışmaya devam ederler. 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 belirlenebilir.
Açık devre adım motorlarında, adım kaybı 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 sağlayabilir. Çok daha yüksek bant genişliklerinde çalışabilir ve mükemmel performans sağlayabilirler.
Kabine yok
Toda, sürücü kontrol kartını motorla entegre ederek kablolama ihtiyacını azaltır ve uygulama çözümünü basitleştirir. Toda ile kabinsiz makineler inşa edebilirsiniz.
Elektroniğin adım motorlarıyla entegre edilmesi karmaşıklığı azaltır
Kapalı devre teknolojisi sayesinde, kapalı devre adım motorları, servo motorun performansını ve düşük maliyetli adım motorunu bir arada sunarak kullanıcılara mükemmel doğruluk ve verimlilik sağlar. Düşük maliyetli adım motorları, normalde yüksek maliyetli servo motorların hakim olduğu uygulamalara giderek daha fazla nüfuz etmektedir.
Gönderi zamanı: 10 Nis 2023