Unterschied und Auswahl von Schrittantrieb und Servoantrieb
1. Der Hauptunterschied zwischen Schrittantrieb und Servoantrieb.
2. Mehrere praktische Probleme im spezifischen Auswahlprozess.
Überblick:
Schrittmotoren werden hauptsächlich nach der Anzahl der Phasen klassifiziert, und Zwei- und Fünfphasen-Schrittmotoren sind auf dem Markt weit verbreitet. Der Zweiphasen-Schrittmotor kann in 400 gleiche Teile pro Umdrehung unterteilt werden, und der Fünfphasen-Schritt kann in 1000 gleiche Teile unterteilt werden. Daher sind die Eigenschaften des Fünfphasen-Schrittmotors besser, die Beschleunigungs- / Verzögerungszeit ist kürzer und die dynamische Trägheit ist geringer. .
Mit dem Aufkommen von vollständig digitalen AC-Servosystemen werden AC-Servomotoren zunehmend in digitalen Steuersystemen eingesetzt. Um sich an den Entwicklungstrend der digitalen Steuerung anzupassen, wird meistens ein Schrittmotor oder ein vollständig digitaler AC-Servomotor als Ausführungsmotor in dem Bewegungssteuerungssystem verwendet. Obwohl beide hinsichtlich der Steuerung (Burst- und Richtungssignale) ähnlich sind, gibt es große Unterschiede in Leistung und Anwendung.
Vergleichen Sie nun die Leistung der beiden.
Erstens ist die Steuerungsgenauigkeit unterschiedlich
Der Zweiphasen-Hybridschrittmotor-Schrittwinkel beträgt im Allgemeinen 3,6 Grad und 1,8 Grad, und der Fünfphasen-Hybridschrittmotor-Schrittwinkel beträgt im Allgemeinen 0,72 Grad und 0,36 Grad. Es gibt auch einige leistungsstarke Schrittmotoren mit kleineren Schrittwinkeln. Zum Beispiel hat ein Schrittmotor für eine langsame Drahtschneidemaschine, die von einigen inländischen Unternehmen hergestellt wird, einen Schrittwinkel von 0,09 Grad; Der Schrittwinkel eines dreiphasigen Hybrid-Schrittmotors, der von einigen internationalen Unternehmen produziert wird, kann über einen Drehschalter eingestellt werden. Sie beträgt 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072 und 0,036 und ist mit dem Schrittwinkel von Zwei- und Fünfphasen-Hybrid-Schrittmotoren kompatibel.
Die Regelgenauigkeit des AC-Servomotors wird durch den Drehgeber an der Rückseite der Motorwelle gewährleistet. Nehmen Sie als Beispiel unseren vollständig digitalen AC-Servomotor. Bei einem Motor mit einem standardmäßigen 2500-Zeilen-Encoder beträgt das Impulsäquivalent aufgrund der Vierfachfrequenz-Technologie im Inneren des Treibers 360 Grad / 10000 = 0,036 Grad. Bei einem Motor mit einem 17-Bit-Encoder erhält der Antrieb eine Umdrehung pro 217 = 131072-Impulsmotoren, dh das Impulsäquivalent beträgt 360 Grad / 131072 = 9,89 Sekunden. Es ist 1/655 des Impulsäquivalents eines Schrittmotors mit einem Schrittwinkel von 1,8 Grad.
Zweitens unterscheiden sich die niederfrequenten Eigenschaften
Schrittmotoren neigen bei niedrigen Drehzahlen zu niederfrequenten Vibrationen. Die Vibrationsfrequenz hängt vom Lastzustand und der Leistung des Fahrers ab. Es wird allgemein angenommen, dass die Vibrationsfrequenz die Hälfte der Startfrequenz des Motors ohne Last ist. Dieses niederfrequente Schwingungsphänomen, das durch das Arbeitsprinzip des Schrittmotors bestimmt wird, ist für den normalen Betrieb der Maschine sehr nachteilig. Wenn der Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, sollte im Allgemeinen eine Dämpfungstechnologie verwendet werden, um niederfrequente Schwingungsphänomene zu überwinden, beispielsweise das Hinzufügen eines Dämpfers zum Motor oder das Unterteilen des Antriebs.
Der AC-Servomotor läuft sehr ruhig und Vibrationen treten auch bei niedrigen Drehzahlen nicht auf. Das AC-Servosystem verfügt über eine Resonanzunterdrückungsfunktion, die die Steifigkeit der Maschine abdecken kann, und verfügt über eine Frequenzanalysefunktion (fft) innerhalb des Systems, um den Resonanzpunkt der Maschine zu erkennen und die Systemeinstellung zu erleichtern.
Drittens der Unterschied in den Frequenzcharakteristiken
Das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors nimmt mit zunehmender Drehzahl ab und fällt bei höheren Drehzahlen stark ab, so dass die maximale Betriebsdrehzahl im Allgemeinen 300 bis 600 U / min beträgt.
Der AC-Servomotor hat ein konstantes Drehmoment, dh er kann das Nenndrehmoment innerhalb seiner Nenndrehzahl (im Allgemeinen 2000 U / min oder 3000 U / min) ausgeben, und es ist eine konstante Ausgangsleistung oberhalb der Nenndrehzahl.
Viertens unterschiedliche Belastbarkeit
Schrittmotoren haben im Allgemeinen keine Überlastfähigkeit. Der AC-Servomotor hat eine starke Überlastfähigkeit. Nehmen wir als Beispiel unser AC-Servosystem, das über Drehzahl- und Drehmomentüberlastbarkeit verfügt. Sein maximales Drehmoment ist das Dreifache des Nenndrehmoments und kann verwendet werden, um das Trägheitsmoment der Trägheitslast im Moment des Startens zu überwinden. Da bei Schrittmotoren keine solche Überlastfähigkeit besteht, ist es zur Überwindung dieses Trägheitsmoments während der Auswahl häufig erforderlich, einen Motor mit einem großen Drehmoment auszuwählen, und die Maschine benötigt im Normalbetrieb kein so großes Drehmoment. und ein Drehmoment erscheint. Das Phänomen der Verschwendung.
Fünf verschiedene Betriebsleistungen
Die Steuerung des Schrittmotors erfolgt über eine Steuerung. Wenn die Startfrequenz zu hoch ist oder die Last zu groß ist, kann sie verloren gehen oder blockiert werden. Wenn die Geschwindigkeit während des Stopps zu hoch ist, kann es zu einem Überschwingen kommen. Um die Kontrollgenauigkeit zu gewährleisten, sollte sie daher gut gehandhabt werden. Das Problem beim Anheben und Absenken der Geschwindigkeit. Das AC-Servoantriebssystem ist geregelt. Der Frequenzumrichter kann das Rückmeldesignal des Motorgebers direkt abtasten. Die interne Positionsschleife und die Geschwindigkeitsschleife werden gebildet. Im Allgemeinen geht der stufenlose Motor verloren oder wird überschritten, und die Steuerungsleistung ist zuverlässiger.
Sechstens unterscheidet sich die Geschwindigkeitsauswirkungsleistung
Es dauert 200 bis 400 Millisekunden, bis der Schrittmotor vom Stillstand auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt (typischerweise mehrere hundert Umdrehungen pro Minute). Das AC-Servosystem hat eine bessere Beschleunigungsleistung. Am Beispiel des Panasonic-Servomotors msma400w dauert es nur wenige Millisekunden, um aus dem Stillstand auf seine Nenndrehzahl von 3000 U / min zu beschleunigen. Es kann in Steuerungsanwendungen verwendet werden, die ein schnelles Starten und Stoppen erfordern.
Wie man wählt?
1. So wählen Sie den Servomotor und den Schrittmotor richtig aus
Abhängig von der jeweiligen Anwendung ist es einfach zu bestimmen: Art der Last (wie horizontale oder vertikale Last), Drehmoment, Trägheit, Geschwindigkeit, Genauigkeit, Beschleunigung und Verzögerung, Anforderungen an die Steuerung (wie Schnittstellen und Kommunikation) In Bezug auf die Anforderungen ist die Hauptsteuerungsmethode die Position, das Drehmoment oder die Drehzahl. Ob Spannungsversorgung mit Gleichstrom oder Wechselstrom oder batteriebetriebener Spannungsbereich, anhand der das Modell des Motors und der zugehörige Antrieb oder Controller bestimmt werden.
2. Wie verwende ich den Schrittmotortreiber?
Abhängig vom Strom des Motors wird ein Treiber verwendet, der größer oder gleich diesem Strom ist. Ein unterteilter Antrieb kann verwendet werden, wenn geringe Vibrationen oder hohe Präzision erforderlich sind. Verwenden Sie bei Motoren mit hohem Drehmoment möglichst Hochspannungsantriebe, um eine gute Hochgeschwindigkeitsleistung zu erzielen.
3.Was ist der Unterschied zwischen 2-Phasen- und 5-Phasen-Schrittmotoren? Wie man wählt?
Der 2-Phasen-Motor ist kostengünstig, aber die Vibration bei niedriger Geschwindigkeit ist groß und das Drehmoment bei hoher Geschwindigkeit wird schnell abgesenkt. Der 5-Phasen-Motor ist weniger vibrations- und drehzahlunabhängig. Er ist 30 - 50% höher als der 2-Phasen-Motor. Es kann den Servomotor in einigen Fällen ersetzen.
4. Wenn das DC-Servosystem ausgewählt ist, was ist der Unterschied zwischen diesem und dem AC-Servo?
DC-Servomotoren sind in gebürstete und bürstenlose Motoren unterteilt.
Der Bürstenmotor hat geringe Kosten, eine einfache Struktur, ein hohes Anlaufdrehmoment, einen weiten Drehzahlregelbereich, eine einfache Steuerung und Wartung, aber eine bequeme Wartung (Austausch von Kohlebürsten), elektromagnetische Interferenz und Umgebungsbedingungen. Es kann daher in kostensensiblen allgemeinen industriellen und privaten Anwendungen eingesetzt werden.
Der bürstenlose Motor hat eine geringe Größe, ein geringes Gewicht, eine große Leistung, eine schnelle Reaktion, eine hohe Geschwindigkeit, eine geringe Trägheit, eine sanfte Rotation und ein stabiles Drehmoment. Die Steuerung ist komplex und es ist leicht, Intelligenz zu realisieren. Das elektronische Kommutierungsverfahren ist flexibel und kann eine Rechteckwellenkommutierung oder eine Sinuswellenkommutierung sein. Der Motor ist wartungsfrei, hat einen hohen Wirkungsgrad, eine niedrige Betriebstemperatur, eine geringe elektromagnetische Strahlung und eine lange Lebensdauer und kann in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden.
AC-Servomotoren sind auch bürstenlose Motoren, die in Synchron- und Asynchronmotoren unterteilt sind. Gegenwärtig werden Synchronmotoren im Allgemeinen in der Bewegungssteuerung verwendet. Es hat einen großen Leistungsbereich und kann eine große Leistung erzielen. Hohe Trägheit, die höchste Drehzahl ist niedrig und nimmt mit zunehmender Leistung rasch ab. Daher eignet es sich für Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit und ruhigem Betrieb.
5. Probleme, die bei der Verwendung des Motors zu beachten sind
Überprüfen Sie vor dem Einschalten Folgendes:
1) Ist die Versorgungsspannung geeignet (Überspannungen können das Antriebsmodul beschädigen). Die +/- Polarität des DC-Eingangs darf nicht falsch angeschlossen werden, und das Motormodell oder der aktuelle Einstellwert des Antriebsreglers ist geeignet (nicht am Anfang beginnen). Zu groß.
2) Die Steuersignalleitung ist fest angeschlossen, und der Industriestandort sollte vorzugsweise das Abschirmproblem berücksichtigen (z. B. die Verwendung eines verdrillten Paars).
3) Schließen Sie nicht die Kabel an, die beim Starten angeschlossen werden müssen. Verbinden Sie sich nur mit dem einfachsten System. Verbinden Sie sie dann nach und nach.
4) Stellen Sie sicher, dass Sie die Erdungsmethode herausfinden oder verwenden Sie das Floating.
5) Beobachten Sie den Zustand des Motors innerhalb einer halben Stunde nach dem Start des Betriebs genau, z. B. ob die Bewegung normal ist, Geräusch und Temperaturanstieg, und stoppen Sie die Einstellung sofort, wenn das Problem gefunden wird.