Summary:...
Servo- och stegmotorer har samma struktur och använder samma arbetsprincip. Båda motorerna har en permanentmagnetrotor och en stator med lindade lindningar. Båda drivs med el eller applicerar likspänning på statorlindningarna, vilket innebär att rotorn rör sig. Detta är dock den enda likheten mellan servomotor och stegmotor.
Stegmotorns drivmetod
Stegmotorer har 50 till 100 poler och är tvåfasanordningar. Däremot har servomotorer 4 till 12 poler och är trefasanordningar.
Stegmotorföraren genererar en sinusvåg med frekvens som ändras med hastigheten, men storleken är konstant.
Servo-enheter genererar å andra sidan sinusvågor med frekvensomvandling och storlek, vilket gör att de kan kontrollera hastighet och vridmoment.
Stegmotorstyrningsmetod
Den traditionella stegmotorn går vidare till ett visst antal pulser för att röra sig efter att ha mottagit en instruktion, som är relaterad till avstånd. Stegmotorer anses vara öppna slingor eftersom de saknar en återkopplingsmekanism för att bekräfta att målpositionen har uppnåtts. Servomotorn rör sig också efter att ha fått kommandot från styrenheten. I motsats till driften av ett stegmotorsystem med öppen slinga är servomotorn ett system med sluten slinga med en inbyggd kodare som ständigt kontaktar styrenheten, vilket gör alla justeringar som behövs för att säkerställa att målpositionen uppnås.
I ett stegmotorsystem, om det tillgängliga motorvridmomentet inte räcker för att övervinna belastningen, kommer motorn att stanna eller hoppa över en eller flera pulser, vilket skapar en skillnad mellan det ideala läget och det faktiska uppnådda läget. För att undvika detta problem är stegmotorer vanligtvis stora i storlek för att säkerställa att det finns ett överskott mellan det värsta belastningsmomentet och motorns tillgängliga vridmoment. Förutom att öka motorns storlek finns det ett annat alternativ. Genom att lägga till en kodare och köra i servoläge kan stegmotorsystemet få lägesövervakning och kontroll, precis som en servomotor.
Det enklaste sättet att köra en stegmotor i sluten slinga är att jämföra den teoretiska positionen som har uppnåtts baserat på antalet steg och den faktiska positionen baserat på kodarens återkoppling. Om det finns en skillnad mellan målet och den faktiska positionen, kommer styrenheten att initiera en korrigerande åtgärd.
Även om ovanstående metod är reaktiv, ändras motorns läge efter att rörelsen är klar. En sluten stegmotor kan kontinuerligt övervaka skillnaden mellan antalet lägessteg och kodarens återkoppling (detta är vanligtvis inbäddat i belastningen). Med kontinuerlig återkoppling kan kompensationen slutföras i realtid genom att öka pulsfrekvensen, tillfälligt öka strömmen eller justera stegvinkeln.
I sluten slinga är det tredje sättet att köra en stegmotor att använda sinusformad pendling. Om stator- och rotormagnetfältet inte är korrekt inriktade justerar kodaren motorströmmen så att den exakt matchar det erforderliga vridmomentet för att flytta eller kontrollera belastningen. Eftersom återkoppling används för att kontrollera vridmoment, genom att övervaka motorström, kallas detta läge ibland servostyrning. I servostyrningsläget beter sig stegmotorn som en högpolig servomotor. Det finns dock inget ljud och resonans som traditionella stegmotorer, vilket ger mjukare rörelse och mer exakt kontroll. Eftersom strömmen är dynamisk i stället för ett konstant värde som den traditionella stegmotorn undviks problemet med motoruppvärmning kraftigt.
Stegmotorer med sluten slinga eliminerar många defekter i traditionella system med öppen slinga, vilket gör dem liknande i servomotorer. I applikationer som kräver hög hastighet, hög hastighet och högt vridmoment och förmågan att hantera förändrade belastningar beror servomotorns prestanda på stegmotor med sluten slinga.