Als open-loop-besturingssysteem heeft de stappenmotor een essentiële relatie met moderne digitale besturingstechnologie. In het binnenlandse digitale besturingssysteem wordt de stappenmotor veel gebruikt. Met de komst van volledig digitale AC-servosystemen worden AC-servomotoren ook steeds vaker gebruikt in digitale besturingssystemen. Om zich aan te passen aan de ontwikkelingstrend van digitale besturing, worden stappenmotoren of volledig digitale AC-servomotoren meestal gebruikt als actuatoren in bewegingscontrolesystemen. Hoewel de twee qua besturingsmethoden (burst- en directionele signalen) vergelijkbaar zijn, zijn er grote verschillen in prestaties en toepassing. De prestaties van de twee worden nu vergeleken.
Ten eerste is de regelnauwkeurigheid anders
De staphoek van de tweefasige hybride stappenmotor is doorgaans 1,8 graden en 0.9 graden, en de staphoek van de vijffasige hybride stappenmotor is doorgaans 0.72 graden en {{ 8}}.36 graden. Er zijn ook enkele krachtige stappenmotoren met kleinere staphoeken na onderverdeling. De staphoek van de tweefasige hybride stappenmotor geproduceerd door Sanyo (SANYO DENKI) kan bijvoorbeeld worden ingesteld op 1,8 graden , 0.9 graden , 0.72 graden , {{18} }.36 graden, {{20}}.18 graden, 0.09 graden, 0,072 graden en 0,036 graden via de DIP-schakelaar, die compatibel is met de staphoek van tweefasige en vijffasige hybride stappenmotoren.
De regelnauwkeurigheid van de AC-servomotor wordt gegarandeerd door een roterende encoder aan de achterkant van de motoras. In het geval van de volledig digitale AC-servomotor van Sanyo is het pulsequivalent voor een motor met een standaard 2000-draadencoder 360 graden /8000=0,045 graden vanwege de viervoudige technologie die in de driver wordt gebruikt . Voor een motor met een 17-bit-encoder maakt de driver één omwenteling voor elke 131072-pulsmotor die hij ontvangt, dwz het pulsequivalent is 360 graden /131072=0.0027466 graden , wat 1/655 is van het pulsequivalent van een stappenmotor met een staphoek van 1,8 graden.
Ten tweede zijn de laagfrequente kenmerken verschillend
Stappenmotoren zijn gevoelig voor laagfrequente trillingen bij lage snelheden. De trillingsfrequentie houdt verband met de belastingssituatie en de prestaties van de aandrijving, en algemeen wordt aangenomen dat de trillingsfrequentie de helft bedraagt van de onbelaste startfrequentie van de motor. Dit laagfrequente trillingsverschijnsel, dat wordt bepaald door het werkingsprincipe van de stappenmotor, is zeer schadelijk voor de normale werking van de machine. Wanneer de stappenmotor op lage snelheid werkt, moet over het algemeen dempingstechnologie worden gebruikt om het laagfrequente trillingsfenomeen te overwinnen, zoals het toevoegen van een demper aan de motor of het gebruik van onderverdelingstechnologie op de driver.
De AC-servomotor loopt zeer soepel en trilt niet, zelfs niet bij lage snelheden. Het AC-servosysteem heeft een resonantie-onderdrukkingsfunctie om het gebrek aan stijfheid van de machine te dekken, en het systeem heeft een frequentieanalysefunctie (FFT) in het systeem, die het resonantiepunt van de machine kan detecteren en systeemaanpassing kan vergemakkelijken.
Ten derde zijn de momentfrequentiekarakteristieken verschillend
Het uitgangskoppel van de stappenmotor neemt af naarmate de snelheid toeneemt, en zal scherp dalen bij hogere snelheid, dus de maximale werksnelheid is over het algemeen 300 ~ 600 RPM. De AC-servomotor heeft een constant koppel, dat wil zeggen dat hij binnen zijn nominale snelheid (doorgaans 2000 RPM of 3000 RPM) het nominale koppel kan leveren, en het is een constant uitgangsvermogen boven de nominale snelheid.
Ten vierde is de overbelastingscapaciteit anders
Stappenmotoren hebben over het algemeen geen overbelastbaarheid. De AC-servomotor heeft een sterke overbelastingscapaciteit. Neem het Sanyo AC-servosysteem als voorbeeld, het heeft mogelijkheden voor snelheidsoverbelasting en koppeloverbelasting. Het heeft een maximaal koppel van twee tot drie keer het nominale koppel en kan worden gebruikt om het traagheidsmoment van de traagheidsbelasting op het moment van opstarten te overwinnen. Omdat de stappenmotor dit overbelastingsvermogen niet heeft, is het, om dit traagheidskoppel tijdens de selectie te overwinnen, vaak nodig om een motor met een groter koppel te selecteren, en heeft de machine tijdens normaal bedrijf niet zo'n groot koppel nodig, dus er is een fenomeen van koppelverlies.
Ten vijfde zijn de werkingsprestaties anders
De besturing van de stappenmotor is open-lusregeling, de startfrequentie is te hoog of de belasting is te groot, het is gemakkelijk om de stap te verliezen of het fenomeen te blokkeren, en de snelheid is te hoog bij het stoppen, en het is gemakkelijk om te overschrijden, dus om de nauwkeurigheid van de regeling te garanderen, moet het probleem van de stijgende en dalende snelheid worden aangepakt. Het AC-servoaandrijfsysteem is een gesloten-lusregeling, de bestuurder kan het feedbacksignaal van de motor-encoder direct bemonsteren en de interne positiering en snelheidslus worden gevormd, en er zal over het algemeen geen verlies van stap of overschrijding van de stappenmotor zijn en de controleprestaties zijn betrouwbaarder.
Ten zesde zijn de snelheidsresponsprestaties anders
Het duurt 200 ~ 400 milliseconden voordat de stappenmotor accelereert van stilstand naar werksnelheid (doorgaans een paar honderd omwentelingen per minuut). De acceleratieprestaties van het AC-servosysteem zijn goed. Als we de SANYO 400W AC-servomotor als voorbeeld nemen, duurt het slechts een paar milliseconden om vanuit stilstand te accelereren naar de nominale snelheid van 3000 RPM, wat kan worden gebruikt voor besturingsgelegenheden die snelle snelheid vereisen. starten en stoppen.
Kortom: het AC-servosysteem is op veel prestatieaspecten superieur aan stappenmotoren. In sommige niet veeleisende gelegenheden worden stappenmotoren echter vaak gebruikt als actuatormotoren. Daarom is het bij het ontwerpproces van het besturingssysteem noodzakelijk om uitgebreid rekening te houden met de besturingsvereisten, kosten en andere factoren, en de juiste besturingsmotor te selecteren.