Servodzinēju un steppe dzinēju atšķirība

Servodzinēji un steppe dzinēji ir abi bieži sastopami elektriskie izpildmehānismi, kas tiek izmantoti precīzai pozīcijas, ātruma un griezes momenta kontrolei. Tiem struktūrā, darbības principā un veiktspējas raksturojumos ir būtiskas atšķirības.
I. Darbības princips un struktūra
Servodzinējs:
Struktūra: To veido dzinēja korpuss (parasti pastāvīgā magnēta sinhronais dzinējs), augsta precizitātes pozīcijas sensors (piemēram, enkoderis) un piedziņas kontrolieris, veidojot slēgtu sistēmu.
Darbības princips: Vada ierīce saņem impulsa secību un virziena signālu no kontrolieriem un piedzen motoru, lai tas rotētu. Motora vārpstas aizmugurē esošais enkoderis reālā laikā detektē rotoru stāvokli un ātrumu un atgriež signālus pie vada ierīces. Vada ierīce salīdzina atgrieztos signālus ar komandas signālu, aprēķina kļūdu un pielāgo izeju, lai novērstu šo kļūdu.
Solene motors:
Uzbūve: Sastāv no motora korpusa (ar daudzfāžu tinumiem statos un pastāvīgā magnēta vai reaktīva serdes rotoru) un atvērtas cilpas vadītāja.
Darbības princips: Vada ierīce saņem impulsa signālus un secīgi ieslēdz katras fāzes tinumus, izraisot rotoram pagriezienu soli pa solim ar noteiktu leņķi (sola leņķi). Tā darbība nebalstās uz pozīcijas atgriezenisko saiti un ir atvērtas cilpas vadība.
II. Vadības metode
Servomotors: Tiek izmantota slēgtās cilpas vadība. Sistēma nepārtraukti saņem atgriezenisko saiti reāllaikā, lai veiktu korekcijas, nodrošinot, ka izvade atbilst komandai.
Solene motors: Tiek izmantota atvērtās cilpas vadība. Pēc tam, kad sistēma izdod komandu, tiek pieņemts, ka motors to ir precīzi izpildījis, bez atgriezeniskās saites pārbaudes mehānisma.
III. Veiktspējas raksturlielzu salīdzinājums
Momenta raksturlielumi:
Servomotors: Tam piemīt pastāvīga momenta izvades raksturlielums, un tas spēj atdot nominālo momentu visā nominālā ātruma diapazonā. Tam ir pārslodzes izturība un parasti tas var īsā laika posmā atdot 2–3 reizes lielāku momentu nekā nominālo.
Solene motors: Izvades moments strauji samazinās, palielinoties rotācijas ātrumam. Tam trūkst pārslodzes izturības. Ja slodzes moments pārsniedz motora maksimālo fiksācijas momentu, rodas nobīde.
Ātruma diapazons un stabilitāte:
Servomotors: Darbojas gludi zemās ātrumos, izceļas ar lielisku veiktspēju augstos ātrumos un piedāvā plašu ātruma regulēšanas diapazonu, kas var sasniegt vairāk nekā 1:5000.
Solene motors: Zemās ātrumos ir tendence vibrēt. Augstos ātrumos momenti strauji samazinās, un efektīvs darba ātrumu diapazons ir salīdzinoši šaurs.
Precizitāte un kļūda:
Servomotors: Tā precizitāte ir atkarīga no enkodera izšķirtspējas. Sistēmas kļūda (starp komandu un atgriezenisko saiti) ir pārejoša un tiek reāllaikā koriģēta ar slēgtās cilpas sistēmu. Kumulatīvu kļūdu nav.
Solene motors: Precizitāte ir atkarīga no motora soliņa leņķa. Pastāv kumulatīva kļūda, tas nozīmē, ka katrs atsevišķs solis pakāpeniski uzkrāj kļūdu. Pārslodzes gadījumā motors zaudē sinhronizāciju, rezultējot pozīcijas kļūdās.
Reakcijas veiktspēja:
Servomotors: Ātra reakcija, lieliska paātrinājuma veiktspēja, piemērots pielietojumiem, kuros nepieciešams ātrs palaišanas/apturēšanas režīms un dinamiskas slodzes izmaiņas.
Soliņu motors: Lēna reakcija, vāja augstas ātruma palaišanas spēja un ilgs paātrinājums.
Vibrācija un troksnis:
Servomotors: Darbojas vienmērīgi ar zemu troksni, īpaši zemās ātrumos.
Soliņu motors: Tam raksturīgas iedzimtas vibrācijas un trokšņa problēmas, kas īpaši pamanāmas rezonanses punkta tuvumā.
IV. Pielietošanas scenāriji
Servomotors: Piemērots lietojumprogrammām, kurās nepieciešama augsta precizitāte, augsts ātrums, augsta dinamiskā atbilde un momenta pārsloga izturība. Piemēri ietver rūpniecības robotus, CNC mašīnas, augstas klases automatizācijas aprīkojumu un aviācijas un kosmosa jomas.
Soliņu motors: Piemērots izmaksu jutīgām, vidēja-zema ātruma, stabila slodzes un situācijām ar zemiem prasījumiem attiecībā uz vienmērīgumu atvērtās cilpas vadības lietojumos. Piemēri ietver 3D printerus, darbagalda CNC mašīnas, skenerus un biroja automatizācijas aprīkojumu.
V. Izdevīgums un sarežģītība
Servomotors: Sistēma ir sarežģīta (iekļauj motoru, augstas izšķirtspējas enkoderi un modernu piedziņu), un izmaksas ir augstas.
Soliņu motors: Vienkārša sistēma, zemas izmaksas, viegli uzstādāma un konfigurējama.
Izvēle ir atkarīga no konkrētās lietojumprogrammas vispārējiem prasījumiem attiecībā uz veiktspēju, precizitāti, dinamisko reakciju un izmaksām.