Sự khác biệt và lựa chọn ổ đĩa bước và ổ đĩa servo
1. Sự khác biệt chính giữa ổ đĩa bước và ổ đĩa servo.
2. Một số vấn đề thực tế trong quá trình lựa chọn cụ thể.
Tổng quan:
Động cơ bước chủ yếu được phân loại theo số lượng giai đoạn, và động cơ bước hai pha và năm pha được sử dụng rộng rãi trên thị trường. Động cơ bước hai pha có thể được chia thành 400 phần bằng nhau trên mỗi vòng quay và năm pha có thể được chia thành 1000 phần bằng nhau. Do đó, các đặc tính của động cơ bước năm pha là tốt hơn, thời gian tăng tốc / giảm tốc ngắn hơn và quán tính động thấp hơn. .
Với sự ra đời của các hệ thống servo AC kỹ thuật số, động cơ AC servo ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các hệ thống điều khiển kỹ thuật số. Để thích ứng với xu hướng phát triển của điều khiển kỹ thuật số, động cơ bước hoặc động cơ AC servo kỹ thuật số chủ yếu được sử dụng làm động cơ thực hiện trong hệ thống điều khiển chuyển động. Mặc dù cả hai tương tự nhau trong điều khiển (tín hiệu nổ và hướng), có sự khác biệt lớn về hiệu suất và ứng dụng.
Bây giờ so sánh hiệu suất của hai.
Đầu tiên, độ chính xác kiểm soát là khác nhau
Góc bước động cơ lai hai pha nói chung là 3,6 độ và 1,8 độ, và góc bước động cơ bước hỗn hợp năm pha thường là 0,72 độ và 0,36 độ. Ngoài ra còn có một số động cơ bước hiệu suất cao với góc bước nhỏ hơn. Ví dụ, một động cơ bước cho máy cắt dây chậm được sản xuất bởi một số công ty trong nước có góc bước 0,09 độ; góc bước của động cơ bước ba pha được sản xuất bởi một số công ty quốc tế có thể được đặt bằng một công tắc quay số. Đó là 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072 và 0,036 và tương thích với góc bước của động cơ bước hỗn hợp hai pha và năm pha.
Độ chính xác điều khiển của động cơ servo AC được đảm bảo bởi bộ mã hóa quay ở phía sau trục động cơ. Lấy động cơ AC servo hoàn toàn kỹ thuật số của chúng tôi làm ví dụ. Đối với động cơ có bộ mã hóa 2500 dòng tiêu chuẩn, xung tương đương là 360 độ / 10000 = 0,036 độ do công nghệ tần số tăng gấp bốn lần bên trong trình điều khiển. Đối với động cơ có bộ mã hóa 17 bit, ổ đĩa nhận được một vòng quay trên mỗi động cơ xung 217 = 131072, tức là tương đương xung của nó là 360 độ / 131072 = 9,89 giây. Đó là 1/655 xung tương đương với động cơ bước với góc bước 1,8 độ.
Thứ hai, các đặc tính tần số thấp là khác nhau
Động cơ bước dễ bị rung tần số thấp ở tốc độ thấp. Tần số rung động liên quan đến điều kiện tải và hiệu suất của trình điều khiển. Thông thường người ta coi rằng tần số rung là một nửa tần số cất cánh của động cơ không tải. Hiện tượng rung tần số thấp này, được xác định bởi nguyên lý làm việc của động cơ bước, rất bất lợi cho hoạt động bình thường của máy. Khi động cơ bước hoạt động ở tốc độ thấp, công nghệ giảm xóc thường được sử dụng để khắc phục hiện tượng rung tần số thấp, chẳng hạn như thêm một bộ giảm xóc vào động cơ hoặc chia nhỏ ổ đĩa.
Động cơ AC servo chạy rất trơn tru và rung động không xảy ra ngay cả ở tốc độ thấp. Hệ thống AC servo có chức năng triệt tiêu cộng hưởng, có thể bao quát độ cứng của máy và có chức năng phân tích tần số (fft) bên trong hệ thống để phát hiện điểm cộng hưởng của máy và hỗ trợ điều chỉnh hệ thống.
Thứ ba, sự khác biệt về đặc tính tần số
Mô-men xoắn đầu ra của động cơ bước giảm khi tốc độ tăng và giảm mạnh ở tốc độ cao hơn, do đó tốc độ hoạt động tối đa thường là 300 đến 600 vòng / phút.
Động cơ AC servo là công suất mô-men xoắn không đổi, nghĩa là nó có thể xuất mô-men xoắn định mức trong tốc độ định mức của nó (thường là 2000 vòng / phút hoặc 3000 vòng / phút) và là công suất không đổi trên tốc độ định mức.
Thứ tư, khả năng tải khác nhau
Động cơ bước thường không có khả năng quá tải. Động cơ AC servo có khả năng quá tải mạnh. Lấy hệ thống servo AC của chúng tôi làm ví dụ, nó có quá tải tốc độ và khả năng quá tải mô-men xoắn. Mô-men xoắn cực đại của nó gấp ba lần mô-men xoắn định mức và có thể được sử dụng để vượt qua mô-men quán tính của tải quán tính tại thời điểm bắt đầu. Do động cơ bước không có khả năng quá tải như vậy, để vượt qua mô-men quán tính này trong quá trình lựa chọn, thường cần phải chọn một động cơ có mô-men xoắn lớn và máy không cần mô-men xoắn lớn như vậy trong quá trình hoạt động bình thường, và một mô-men xoắn xuất hiện. Hiện tượng lãng phí.
Năm, hiệu suất hoạt động khác nhau
Điều khiển động cơ bước là điều khiển vòng hở. Nếu tần số bắt đầu quá cao hoặc tải quá lớn, nó có thể bị mất hoặc bị chặn. Nếu tốc độ quá cao trong quá trình dừng, việc vượt mức có thể xảy ra. Do đó, để đảm bảo độ chính xác kiểm soát, cần xử lý tốt. Vấn đề tăng và giảm tốc độ. Hệ thống điều khiển AC servo là điều khiển vòng kín. Ổ đĩa có thể lấy mẫu trực tiếp tín hiệu phản hồi của bộ mã hóa động cơ. Vòng lặp vị trí nội bộ và vòng lặp tốc độ được hình thành. Nói chung, động cơ vô cấp bị mất hoặc quá tải, và hiệu suất điều khiển là đáng tin cậy hơn.
Thứ sáu, hiệu suất tác động tốc độ là khác nhau
Phải mất 200 đến 400 mili giây để động cơ bước tăng tốc từ trạng thái dừng sang tốc độ vận hành (thường là vài trăm vòng quay mỗi phút). Hệ thống AC servo có hiệu suất tăng tốc tốt hơn. Lấy động cơ servo AC msma400w của Panasonic làm ví dụ, chỉ mất vài mili giây để tăng tốc từ vị trí đứng yên lên tốc độ định mức 3000 vòng / phút. Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển yêu cầu khởi động và dừng nhanh.
Chọn thế nào?
1. Cách chọn động cơ servo và động cơ bước chính xác
Chủ yếu tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, rất đơn giản để xác định: bản chất của tải (như tải ngang hoặc tải dọc), mô-men xoắn, quán tính, tốc độ, độ chính xác, yêu cầu tăng tốc và giảm tốc, yêu cầu điều khiển trên (như giao diện cổng và giao tiếp Về mặt yêu cầu, phương pháp điều khiển chính là vị trí, mô-men xoắn hoặc tốc độ. Cho dù nguồn điện là DC hay AC, hoặc chạy bằng pin, dải điện áp. Phương pháp này được sử dụng để xác định mô hình của động cơ và ổ đĩa hoặc bộ điều khiển liên quan.
2. Làm thế nào để sử dụng trình điều khiển động cơ bước?
Tùy thuộc vào dòng điện của động cơ, một trình điều khiển lớn hơn hoặc bằng dòng điện này được sử dụng. Một ổ đĩa chia có thể được sử dụng nếu cần độ rung thấp hoặc độ chính xác cao. Đối với động cơ mô-men xoắn cao, sử dụng ổ đĩa điện áp cao càng nhiều càng tốt để đạt được hiệu suất tốc độ cao tốt.
3. Sự khác biệt giữa động cơ bước 2 pha và 5 pha là gì? Chọn thế nào?
Động cơ 2 pha có chi phí thấp, nhưng độ rung ở tốc độ thấp là lớn, và mô-men xoắn ở tốc độ cao được hạ xuống nhanh chóng. Động cơ 5 pha có độ rung ít hơn và hiệu suất tốc độ cao, cao hơn 30 ~ 50% so với động cơ 2 pha. Nó có thể thay thế động cơ servo trong một số trường hợp.
4. Khi hệ thống DC DC được chọn, sự khác biệt giữa hệ thống servo AC và AC là gì?
Động cơ DC servo được chia thành động cơ chải và không chổi than.
Động cơ bàn chải có chi phí thấp, cấu trúc đơn giản, mô-men xoắn khởi động lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, điều khiển và bảo trì dễ dàng, nhưng bảo trì thuận tiện (thay thế bàn chải carbon), nhiễu điện từ và yêu cầu môi trường. Do đó, nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng nói chung nhạy cảm với chi phí.
Động cơ không chổi than có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, đầu ra lớn, phản ứng nhanh, tốc độ cao, quán tính nhỏ, quay trơn tru và ổn định trong mô-men xoắn. Việc kiểm soát rất phức tạp và rất dễ nhận ra trí thông minh. Phương pháp giao hoán điện tử là linh hoạt, và có thể là giao hoán sóng vuông hoặc giao thoa sóng hình sin. Động cơ này không cần bảo trì, có hiệu suất cao, nhiệt độ hoạt động thấp, bức xạ điện từ thấp và tuổi thọ cao, và có thể được sử dụng trong các môi trường khác nhau.
Động cơ servo AC cũng là động cơ không chổi than, được chia thành động cơ đồng bộ và không đồng bộ. Hiện nay, động cơ đồng bộ thường được sử dụng trong điều khiển chuyển động. Nó có một phạm vi quyền lực lớn và có thể đạt được một sức mạnh lớn. Quán tính cao, tốc độ quay cao nhất thấp, và nó giảm nhanh khi công suất tăng. Do đó, nó phù hợp cho các ứng dụng có tốc độ thấp và hoạt động trơn tru.
5. Những vấn đề cần lưu ý khi sử dụng xe máy
Kiểm tra các mục sau trước khi bật nguồn:
1) Điện áp nguồn có phù hợp không (quá điện áp có khả năng gây hư hỏng mô-đun ổ đĩa); phân cực +/- của đầu vào DC không được kết nối không chính xác và mô hình động cơ hoặc giá trị cài đặt hiện tại trên bộ điều khiển ổ đĩa là phù hợp (không bắt đầu từ đầu) Quá lớn);
2) Đường tín hiệu điều khiển được kết nối chắc chắn và tốt nhất là khu công nghiệp nên xem xét vấn đề che chắn (chẳng hạn như sử dụng cặp xoắn);
3) Không kết nối các dây cần được kết nối khi bắt đầu. Chỉ kết nối với hệ thống cơ bản nhất. Sau khi chạy tốt, kết nối chúng từng bước.
4) Hãy chắc chắn để tìm ra phương pháp nối đất, hoặc sử dụng nổi.
5) Quan sát chặt chẽ trạng thái của động cơ trong vòng nửa giờ kể từ khi bắt đầu vận hành, chẳng hạn như liệu chuyển động có bình thường không, âm thanh và nhiệt độ tăng, và ngay lập tức dừng điều chỉnh nếu phát hiện sự cố.