Vad är skillnaden mellan en servomotor och en stegmotor?

Stegmotorer och servomotor s är båda vanliga precisionsmotorer för rörelsekontroll som används i stor utsträckning inom industriell automation, robotik och CNC-maskiner. Även om båda kan uppnå exakt positions- och hastighetskontroll, skiljer sig deras funktionsprinciper, prestandaegenskaper och tillämpningar avsevärt.

Verksamhetsprinciper

Stegmotor

En stegmotor arbetar på ett styrsystem med öppen slinga. Dess rotor består av permanentmagneter, och statorlindningarna är utformade i flera faser. Genom att systematiskt aktivera och avaktivera dessa lindningar roterar motorn i fasta, diskreta steg, så kallade "stegvinklar". Varje elektrisk puls får motorn att röra sig ett steg. Därför, för att få motorn att rotera en specifik vinkel, behöver du bara skicka motsvarande antal pulser till dess styrenhet.

Servomotor

A servomotor , å andra sidan, använder ett slutet styrsystem. Den består av tre huvuddelar: motorn, en kodare och en frekvensomriktare. Encodern ger feedback i realtid om motorns position och hastighet. Frekvensomriktaren jämför sedan denna återkoppling med det inställda målvärdet och justerar motorns ström och spänning för att säkerställa att den exakt når önskad position och hastighet. Denna slutna kretsstyrning tillåter servomotor att kontinuerligt korrigera eventuella positionsfel, vilket resulterar i högre precision och dynamisk prestanda.

Prestandaegenskaper

Stegmotor

• Precision : En stegmotors precision beror på dess stegvinkel, vanligtvis från 0,9° till 1,8°. Mikrostegteknik kan förbättra upplösningen ytterligare, men detta kan minska noggrannheten och vridmomentet.

• Vridmoment : Stegmotorer har högt vridmoment vid låga varvtal, men deras vridmoment minskar snabbt när hastigheten ökar. De ger ett starkt hållmoment när de står stilla, vilket eliminerar behovet av en extern broms.

• Hastighet : Maxhastigheten för en stegmotor är i allmänhet låg, vanligtvis några hundra till tusen varv per minut (RPM).

• Överbelastningsförmåga : Stegmotorer har inget överbelastningsskydd. Om belastningen är för hög kan de "tappa steg" om de inte följer kontrollpulserna. Detta leder till positionsfel som systemet inte kan korrigera automatiskt.

Servomotor

• Precision : A servomotor har mycket hög precision, vilket i första hand bestäms av kodarens upplösning. Den kan uppnå submikronpositioneringsnoggrannhet och bibehålla denna precision även vid höga hastigheter.

• Vridmoment : A servomotor ger konsekvent högt vridmoment över hela varvtalsområdet. Dess vridmomentminskning vid höga varvtal är mycket mindre än för en stegmotor. Den har också en stark överbelastningsförmåga och tål kortvariga överbelastningar på flera gånger dess nominella vridmoment.

• Hastighet : Den maximala hastigheten för a servomotor är mycket högre än för en stegmotor och når flera tusen eller till och med tiotusentals varv per minut.

• Överbelastningsförmåga : A servomotor Systemet har stark överbelastningsförmåga och dynamisk respons. När lasten plötsligt ändras kan den snabbt justeras för att bibehålla den inställda positionen och hastigheten, vilket förhindrar tappade steg.

Ansökningar

Stegmotor

På grund av sin enkla struktur, lägre kostnad och höga vridmoment och hållkraft vid låga hastigheter, används stegmotorer ofta i applikationer där hastigheten inte är kritisk, belastningen är relativt konstant och realtidsåterkoppling inte krävs. Exempel inkluderar:

• 3D-skrivare

• Lasergravyrer

• Småskaliga CNC-maskiner

• Varuautomater

• Textilmaskiner

Servomotor

På grund av sin höga precision, hastighet, vridmoment och starka dynamiska respons, servomotor används ofta i applikationer med extremt höga prestandakrav. Exempel inkluderar:

• Industrirobotarmar

• CNC-verktyg med hög precision

• Automatiserade produktionslinjer

• Utrustning för tryckning och förpackning

• Medicinsk utrustning

Sammanfattning