Servomootorite ja samm-mootorite jõudluse võrdlus

Nov 15, 2023 Jäta sõnum

Avatud ahelaga juhtimissüsteemina on samm-mootoril oluline seos kaasaegse digitaalse juhtimistehnoloogiaga. Koduses digitaalses juhtimissüsteemis kasutatakse laialdaselt samm-mootorit. Täisdigitaalsete vahelduvvoolu servosüsteemide tulekuga kasutatakse vahelduvvoolu servomootoreid üha enam ka digitaalsetes juhtimissüsteemides. Digitaalse juhtimise arengutrendiga kohanemiseks kasutatakse liikumisjuhtimissüsteemides täiturmehhanismidena enamasti samm- või täisdigitaalseid vahelduvvoolu servomootoreid. Kuigi need kaks on juhtimismeetodite (saaki- ja suunasignaalid) poolest sarnased, on jõudluses ja rakenduses suuri erinevusi. Nüüd võrreldakse nende kahe jõudlust.


Esiteks on juhtimistäpsus erinev
Kahefaasilise hübriidsammmootori astmenurk on üldiselt 1,8 kraadi ja 0,9 kraadi ning viiefaasilise hübriidsammmootori astmenurk on üldiselt 0,72 kraadi ja {{ 8}},36 kraadi . Samuti on mõned suure jõudlusega samm-mootorid, mille sammunurk on pärast jaotamist väiksemaks. Näiteks saab Sanyo (SANYO DENKI) toodetud kahefaasilise hübriidsammmootori astmenurgaks määrata 1,8 kraadi , 0,9 kraadi , 0,72 kraadi , {{18} },36 kraadi , {{20}},18 kraadi , 0.09 kraadi , 0,072 kraadi ja 0,036 kraadi läbi DIP-lüliti, mis ühildub sammunurgaga kahefaasilised ja viiefaasilised hübriidsammmootorid.
Vahelduvvoolu servomootori juhtimise täpsuse tagab mootori võlli tagumises otsas olev pöördkooder. Sanyo täisdigitaalse vahelduvvoolu servomootori puhul on standardse 2000-juhtmekooderiga mootori puhul impulsi ekvivalent 360 kraadi /8000=0,045 kraadi draiveri sees kasutatava neljakordse tehnoloogia tõttu . Bitikooderiga 17-mootori puhul teeb draiver ühe pöörde iga vastuvõetud 131072 impulsi mootori kohta, st selle impulsi ekvivalent on 360 kraadi /131072=0.0027466 kraadi, mis on 1/655 1,8 kraadise sammunurgaga samm-mootori impulsi ekvivalent.


Teiseks on madalsageduslikud omadused erinevad
Sammmootorid on madalatel pööretel altid madala sagedusega vibratsioonile. Vibratsiooni sagedus on seotud koormusolukorra ja ajami jõudlusega ning üldiselt arvatakse, et vibratsiooni sagedus on pool mootori tühikäigu stardisagedusest. See madala sagedusega vibratsiooninähtus, mis on määratud samm-mootori tööpõhimõttega, on masina normaalsele tööle väga kahjulik. Kui samm-mootor töötab madalal kiirusel, tuleks madala sagedusega vibratsiooni nähtuse ületamiseks üldiselt kasutada summutustehnoloogiat, näiteks mootorile summuti lisamist või juhil jaotustehnoloogiat.
Vahelduvvoolu servomootor töötab väga sujuvalt ja ei vibreeri isegi madalatel pööretel. Vahelduvvoolu servosüsteemil on resonantsi summutamise funktsioon, mis katab masina jäikuse puudumise, ja süsteemil on süsteemi sees sagedusanalüüsi funktsioon (FFT), mis suudab tuvastada masina resonantspunkti ja hõlbustada süsteemi reguleerimist.


Kolmandaks on hetkesageduse omadused erinevad
Sammmootori väljundmoment väheneb kiiruse suurenemisega ja langeb järsult suuremal kiirusel, nii et selle maksimaalne töökiirus on üldiselt 300–600 pööret minutis. Vahelduvvoolu servomootor on konstantse pöördemomendi väljundiga, st selle nimikiiruse piires (tavaliselt 2000 RPM või 3000 RPM) suudab see väljastada nimipöördemomendi ja see on konstantse väljundvõimsusega, mis ületab nimikiirust.


Neljandaks on ülekoormusvõime erinev
Sammmootoritel ei ole üldjuhul ülekoormusvõimet. Vahelduvvoolu servomootoril on tugev ülekoormusvõime. Võtke näiteks Sanyo vahelduvvoolu servosüsteem, millel on kiiruse ülekoormuse ja pöördemomendi ülekoormuse võimalused. Selle maksimaalne pöördemoment on kaks kuni kolm korda suurem kui nimimoment ja seda saab kasutada inertsiaalkoormuse inertsmomendi ületamiseks käivitamise hetkel. Kuna samm-mootoril ei ole seda ülekoormusvõimet, on selle inertsi pöördemomendi ületamiseks valiku ajal sageli vaja valida suurema pöördemomendiga mootor ja masin ei vaja tavatöö ajal nii suurt pöördemomenti, nii et esineb pöördemomendi raiskamise nähtus.


Viiendaks on operatsiooni jõudlus erinev
Sammmootori juhtimine on avatud ahelaga juhtimine, käivitussagedus on liiga kõrge või koormus on liiga suur, on lihtne samm kaotada või nähtus seiskuda ning kiirus on peatumisel liiga suur ja see on lihtne ületada, nii et selle juhtimise täpsuse tagamiseks tuleks tegeleda kiiruse tõusu ja kahanemise probleemiga. Vahelduvvoolu servoajami süsteem on suletud ahelaga juhtimine, juht saab otse proovi võtta mootori kodeerija tagasiside signaalist ning moodustub sisemine asendirõngas ja kiirusahel ning üldiselt ei esine samm-mootori astme kadu ega ületamist. ja kontrolli jõudlus on usaldusväärsem.


Kuuendaks on kiiruse reageerimise jõudlus erinev
Sammmootoril kulub 200–400 millisekundit, et kiirendada paigalseisust töökiiruseni (tavaliselt paarsada pööret minutis). Vahelduvvoolu servosüsteemi kiirendusomadused on head, võttes näiteks SANYO 400W vahelduvvoolu servomootori, kulub paigalt paigalt 3000 RPM nimikiiruseni kiirendamiseks vaid paar millisekundit, mida saab kasutada kiiret juhtimist nõudvatel juhtudel. alustada ja lõpetada.


Kokkuvõtteks võib öelda, et vahelduvvoolu servosüsteem on paljudes jõudluses parem kui samm-mootorid. Kuid mõnel vähenõudlikul juhul kasutatakse täiturmootoritena sageli samm-mootoreid. Seetõttu on juhtimissüsteemi projekteerimisel vaja igakülgselt arvesse võtta juhtimisnõudeid, kulusid ja muid tegureid ning valida sobiv juhtmootor.