Ang pagkakaiba sa pagitan ng servo motor at stepper motor

Ang servo motor at stepper motor ay parehong karaniwang mga elektrikal na aktuating bahagi, na ginagamit para sa tumpak na kontrol ng posisyon, bilis, at torque. Mayroon silang pangunahing pagkakaiba sa istruktura, prinsipyo ng paggana, at katangian ng pagganap.
I. Prinsipyo at Istruktura ng Paggana
Servo motor:
Istruktura: Binubuo ito ng katawan ng motor (karaniwang isang permanent magnet synchronous motor), isang mataas na presisyong sensor ng posisyon (tulad ng encoder), at isang controller ng driver, na bumubuo sa isang closed-loop system.
Prinsipyo ng paggana: Tinatanggap ng driver ang sekwensya ng pulso at signal ng direksyon mula sa controller, at idinidrive nito ang motor upang umikot. Ang encoder sa hulihan ng shaft ng motor ay nakakakita ng posisyon at bilis ng rotor nang real time at ipinapadala pabalik ang mga signal sa driver. Ihahambing ng driver ang feedback signal sa command signal, kinakalkula ang error, at inaayos ang output upang mapawi ang error na ito.
Stepper motor:
Istruktura: Binubuo ng katawan ng motor (na may multi-phase na winding sa stator at permanent magnet o reactive core na rotor) at isang open-loop driver.
Prinsipyo ng paggana: Tinatanggap ng driver ang mga signal na pulso at sunud-sunod na pinapasakil ang bawat yugto ng winding ng motor, na nagdudulot ng paulit-ulit na pag-ikot ng rotor sa takdang anggulo (step angle). Ang operasyon nito ay hindi umaasa sa anumang posisyon na feedback at isang uri ng open-loop control.
II. Paraan ng Kontrol
Servo Motor: Ginagamit ang closed-loop control. Patuloy na tumatanggap ang sistema ng feedback para sa real-time na pagwawasto, tinitiyak na tugma ang output sa utos.
Stepper motor: Gumagamit ito ng open-loop control. Matapos maglabas ang sistema ng utos, ipinapalagay na tumpak na napaganap ng motor ito nang walang mekanismo ng verification sa feedback.
III. Paghahambing ng Mga Katangian ng Pagganap
Mga Katangian ng Torka:
Servo motor: Mayroon itong katangian ng pare-parehong output ng torka at kayang mag-output ng rated torque sa loob ng rated speed range. May kakayahang mag-overload din ito at kadalasang kayang mag-output ng 2-3 beses ang rated torque sa maikling panahon.
Stepper motor: Ang output torque ay biglang bumababa habang tumataas ang rotational speed. Walang kakayahang mag-overload. Kapag lumagpas ang load torque sa maximum holding torque ng motor, magdudulot ito ng disengagement.
Saklaw ng bilis at katatagan:
Servo motor: Gumagana nang maayos sa mababang bilis, may mahusay na pagganap sa mataas na bilis, at may malawak na saklaw ng pagbabago ng bilis, hanggang higit pa sa 1:5000.
Stepper motor: Madaling manginig sa mababang bilis. Sa mataas na bilis, mabilis na bumababa ang torque at relatibong makitid ang epektibong saklaw ng operasyon.
Katakatan at Kamalian:
Servo motor: Ang kanyang katumpakan ay nakadepende sa resolusyon ng encoder. Ang sistematikong kamalian (ang pagkakaiba sa pagitan ng utos at feedback) ay pansamantalang nangyayari lamang at kakanselahin agad-agad ng sistema na closed-loop. Walang nagkakalipon na kamalian.
Stepper motor: Ang katumpakan ay nakadepende sa step angle ng motor. Mayroong nagkakalipon na kamalian, ibig sabihin, ang kamalian sa bawat isang hakbang ay unti-unting nagkakalipon. Kapag overload, mawawalan ng synchronisation ang motor, na nagdudulot ng mga kamalian sa posisyon.
Pagganap sa Tugon:
Servo motor: Mabilis ang tugon, mahusay ang pagganap sa pagpapabilis, angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mabilisang pagsisimula/pagtigil at mga pagbabago sa dinamikong karga.
Stepper motor: Mabagal ang tugon, mahinang kakayahan sa high-speed na pagkakabukod, at mahaba ang oras ng pagpapabilis.
Panginginig at Ingay:
Servo motor: Tumatakbo nang maayos na may kaunting ingay, lalo na sa mababang bilis.
Stepper motor: May likas na problema sa panginginig at ingay, na lalo pang kapansin-pansin malapit sa resonance point.
IV. Mga Senaryo ng Aplikasyon
Servo Motor: Angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na presisyon, mataas na bilis, mataas na dynamic na tugon, at torque overload. Kasama rito ang mga industrial robot, CNC machines, high-end automation equipment, at aerospace na larangan.
Stepper motor: Angkop para sa mga aplikasyong sensitibo sa gastos, katamtaman hanggang mababang bilis, matatag na karga, at mga sitwasyon na may mababang pangangailangan sa kakinisan sa open-loop control. Kasama rito ang 3D printer, desktop CNC machine, scanner, at office automation equipment.
V. Gastos at Komplikado
Servo motor: Komplikado ang sistema (kasama ang motor, high-resolution encoder, at advanced driver), at mataas ang gastos.
Stepper motor: Simple ang sistema, mura, madaling i-install at i-debug.
Ang pagpili ay nakadepende sa kabuuang mga kinakailangan ng tiyak na aplikasyon para sa pagganap, katumpakan, dynamic na tugon, at gastos.