Memilih antara motor servo dan motor stepper boleh jadi cabaran yang melibatkan pengimbangan beberapa faktor reka bentuk. Pertimbangan kos, tork, kelajuan, pecutan, dan litar pemanduan semua memainkan peranan dalam memilih motor yang terbaik untuk permohonan anda.
Perbezaan Asas Antara Stepper dan Servo Motors
Motor stepper dan servo berbeza dalam dua cara utama, dalam pembinaan asas mereka dan bagaimana mereka dikawal. Motor stepper mempunyai sebilangan besar tiang, pasang magnet tiang utara dan selatan yang dihasilkan sama ada oleh magnet tetap atau arus elektrik, biasanya 50 hingga 100 tiang. Sebagai perbandingan, motor servo mempunyai tiang yang sangat sedikit, biasanya 4 hingga 12 dalam jumlah. Setiap tiang menawarkan titik penghenti semulajadi bagi batang motor. Jumlah tiang yang lebih besar membolehkan motor stepper bergerak dengan tepat dan tepat di antara setiap tiang dan membolehkan stepper untuk dikendalikan tanpa sebarang maklum balas kedudukan untuk banyak aplikasi. Motor servo sering memerlukan pengekod kedudukan untuk menjejaki kedudukan aci motor, terutama jika pergerakan yang tepat diperlukan.
Memandu motor stepper ke kedudukan yang tepat adalah lebih mudah daripada memandu motor servo. Dengan motor stepper, denyut pacu tunggal akan bergerak satu langkah motor dari satu kutub ke seterusnya. Memandangkan saiz langkah motor tertentu ditetapkan pada suatu putaran tertentu, bergerak ke kedudukan yang tepat adalah semata-mata soal menghantar bilangan pulsa yang betul. Sebaliknya motor servo membaca perbezaan antara kedudukan pengekod semasa dan kedudukan yang diperintahkan kepada mereka dan hanya saat ini diperlukan untuk bergerak ke posisi yang betul. Dengan elektronik digital hari ini, motor stepper lebih mudah dikawal daripada motor servo.
Kelebihan Stepper
Motor stepper menawarkan beberapa kelebihan berbanding motor servo di luar bilangan tiang yang lebih besar dan kawalan pemanduan yang lebih mudah. Reka bentuk motor stepper menyediakan torsi memegang berterusan tanpa keperluan untuk motor dikuasakan. Torsi motor stepper pada kelajuan rendah adalah lebih besar daripada motor servo dengan saiz yang sama. Salah satu kelebihan utama motor stepper ialah kos dan ketersediaan mereka yang agak rendah.
Kelebihan servo
Untuk aplikasi di mana kelajuan tinggi dan tork yang tinggi diperlukan, motor servo bersinar. Motosikal stepper mencapai kelajuan sekitar 2,000 RPM, manakala motor servo tersedia berkali-kali lebih cepat. Motor Servo juga mengekalkan kedudukan tork mereka pada kelajuan tinggi, sehingga 90% tork diberi nilai dari servo pada kelajuan tinggi. Motor servo juga lebih cekap daripada motor stepper dengan kecekapan antara 80-90%. Sebuah motor servo boleh membekalkan kira-kira dua kali torsi nilai mereka untuk tempoh yang singkat, menyediakan keupayaan untuk menarik dari apabila diperlukan. Di samping itu, motor servo agak terdapat dalam pemacu AC dan DC, dan tidak bergetar atau mengalami masalah resonans.
Had Stepper
Untuk semua kelebihan mereka, motor stepper mempunyai beberapa batasan yang dapat menyebabkan masalah pelaksanaan dan operasi penting bergantung pada permohonan Anda. Motor stepper tidak mempunyai sebarang kuasa rizab. Malah, motor stepper kehilangan sejumlah besar tork apabila mereka mendekati kelajuan pemandu maksimum. Kehilangan 80% tork diberi nilai pada 90% kelajuan maksimum adalah tipikal. Motor stepper juga tidak sebaik motor servo dalam mempercepatkan beban. Percubaan untuk mempercepatkan beban terlalu cepat di mana stepper tidak dapat menghasilkan torsi yang mencukupi untuk bergerak ke langkah seterusnya sebelum denyutan pemacu seterusnya akan menghasilkan langkah yang dilangkau dan kehilangan posisi. Sekiranya ketepatan kedudukan adalah penting, sama ada beban pada motor tidak boleh melebihi tork atau stepper mesti digabungkan dengan encoder kedudukan untuk memastikan ketepatan kedudukan. Motor stepper juga mengalami masalah getaran dan resonans. Pada kelajuan tertentu, sebahagiannya bergantung pada dinamika beban, motor stepper mungkin masuk ke dalam resonans dan tidak dapat memacu beban.
Ini menyebabkan langkah-langkah yang dilangkau, motor terhenti, getaran dan bunyi yang berlebihan.
Had Servo
Motor servo mampu menyampaikan lebih banyak kuasa daripada motor stepper, tetapi memerlukan litar pemacu yang lebih kompleks dan maklum balas kedudukan untuk kedudukan yang tepat. Motor servo juga lebih mahal daripada motor stepper dan sering sukar dicari. Motor servo sering memerlukan kotak gear, terutamanya untuk operasi kelajuan rendah. Keperluan untuk gearbox dan encoder kedudukan menjadikan motor servo reka bentuk lebih kompleks mekanikal dan meningkatkan keperluan penyelenggaraan untuk sistem. Untuk mengatasinya, motor servo lebih mahal daripada motor stepper sebelum menambah kos pengekod posisi.
Ringkasan
Memilih motor terbaik untuk aplikasi anda bergantung kepada beberapa kriteria reka bentuk utama untuk sistem anda termasuk kos, keperluan ketepatan kedudukan, keperluan tork, ketersediaan daya pemacu, dan keperluan pecutan. Secara keseluruhan, motor servo adalah yang terbaik untuk kelajuan tinggi, aplikasi tork tinggi manakala motor stepper lebih sesuai untuk pecutan yang lebih rendah, aplikasi torsi memegang yang tinggi.