Servomotoren
Een servomotor bestaat uit een vaste stator met statorwikkelingen en een roterende rotor inclusief permanente magneten. De magnetische flux die wordt gecreëerd door de stroom die door de statorwikkelingen gaat, zorgt ervoor dat de rotor gaat draaien. Dit komt door de magnetische veldverdeling. Een servomotor heeft een lager aantal polen in vergelijking met stappenmotoren. Een servomotor moet in een gesloten-lussysteem worden gebruikt.
De diameter van een servomotor ligt typisch tussen NEMA (17 en 200) mm. Het kan een koppel van 76,2 m-pond produceren.
Een servomotor kan door zijn combinatie van snelheid en koppel een hogere acceleratie leveren dan een stappenmotor. Bovendien zorgt een servomotor voor een verbeterde en nauwkeurige positionering van de closed-loop werking.
Stappenmotor
Een stappenmotor bestaat uit een stationaire stator met wikkelingen en een rotor met permanente magneten. Wanneer stroom door statorwikkelingen gaat, genereert de stator een distributie van magnetische flux die in wisselwerking staat met het magnetische veld van de rotor, wat resulteert in een draaikracht. Stappenmotoren hebben meer poolparen, meestal 50 polen of meer. De bestuurder zet elke pool in een volgorde aan, zodat de rotor stapsgewijs omhoog gaat en in een consistente beweging beweegt (vanwege het hoge aantal polen).
Stappenmotoren zijn over het algemeen verkrijgbaar in gematigde framematen, niet groter dan NEMA (National Electrical Manufacturers Association) 34, aangezien de meeste stappenmotortoepassingen binnen het bereik van NEMA (17 tot 23) motorgroottes vallen. Het is zeldzaam om een stepper te vinden die een koppel van meer dan (1.000-2.000) ounce inch kan produceren.
Servomotor Versus Stappenmotor Voor Bewegingsbesturingstoepassingen
Het totale aantal polen in de twee motoren is het belangrijkste verschil tussen hen. Een servomotor kan 2 tot 7 paar polen hebben, terwijl een stappenmotor 25 tot 50 polen kan hebben.
Het verschil in het aantal polen geeft aan dat een servomotor een encoder nodig heeft voor het regelen van de positie door middel van pulsaanpassing. Omgekeerd beweegt een stappenmotor stapsgewijs met een aanhoudende puls binnen een gesloten lussysteem.
Motorbesturing: De Voor- En Nadelen
Servomotoren
Voordelen: Servomotoren leveren hoge koppels bij hoge snelheid, iets wat een stappenmotor niet kan. Een servomotor werkt met een rendement tussen (80 en 90%)%. Het kan werken met zowel AC- als DC-drives en wordt niet beïnvloed door trillingen of resonanties.
Nadelen: Een servomotor heeft een aantal voordelen, al is er een flinke tegenvaller qua kosten. Een servomotor is duurder dan een stappenmotor. Met de meerprijs van een versnellingsbak en een encoder inbegrepen, wordt het hele systeem nog duurder. Het motorsysteem is ook complexer vanwege de noodzaak van beide componenten, wat leidt tot hogere onderhoudskosten en dus hogere kosten.
Stappenmotoren
Voordelen: Het hogere aantal polen in een stappenmotor zorgt ervoor dat motion control-toepassingen nauwkeurig kunnen worden bestuurd. Dit type motor levert een hoog koppel bij lage toerentallen. Stappenmotoren zijn relatief betaalbaar en daarom gemakkelijk verkrijgbaar op de markt.
Nadelen: Er zijn enkele beperkingen aan:
een stappenmotor. Wanneer de motor met hoge snelheden wordt gebruikt, verliest hij ongeveer 80% van zijn koppel. Ze produceren hogere trillingsniveaus en zijn gevoeliger voor resonantieproblemen. Stappenmotoren kunnen ook veel warmte produceren, wat bij bepaalde toepassingen problemen kan veroorzaken.
Elk motortype heeft zijn eigen reeks voor- en nadelen. Als u weet welke het beste voor u is, kunt u bepalen welke motor geschikt is voor uw toepassing.
Hoe De Juiste Motor Te Kiezen?
- Begroting
- Inertie en belastingsmassa
- Snelheidsvereisten
- Koppelvereisten
- Gunstige acceleratie
- Groottebeperkingen
De prestatie van een servomotor staat buiten kijf. Een stappenmotor is echter competitiever dan de servo als het gaat om herhaalbaarheid. De massaveer van een stappenmotor kan leiden tot een verlies van enkele stappen. Omdat de aandrijving de stepper stuurt om in een hoekrichting te bewegen, worden de verloren stappen niet overgenomen van de ene rotatie naar de andere, maar met een hoge herhaalbaarheid.
Finale: Welke Is Beter?
Met alle hierboven gemaakte overwegingen, is de uiteindelijke factor die het verdere onderscheid tussen een servomotor en een stappenmotor veroorzaakt, hun kosten. Als u een krapper budget heeft, hoeft u niet verder te zoeken naar andere overwegingen dan het kiezen van een stappenmotor. De stappenmotor maakt gebruik van goedkope magneten en vereist zelden een versnellingsbak.
Het hoge aantal polen en het vermogen om een hoog koppel te genereren bij lage snelheden en het verbruik van minder vermogen maken de motor een ideale keuze in termen van lage kosten. Bovendien is het een compacte optie en heeft het zijn toepassingen in de biotechnologie, de medische sector, de productie van halfgeleiders en de veiligheids- en defensiesectoren.
Omgekeerd, als de kosten u niet in de weg staan en uw primaire vereisten hoge nauwkeurigheid, lage snelheid en lage acceleratie zijn, ga dan voor een servomotor. Een servomotor is geschikt voor systemen die doorgaans worden gebruikt bij webverwerking, conversie, verpakking en soortgelijke andere toepassingen. Over het algemeen, als prestatie het uiteindelijke doel van de aankoop is, overweeg dan om een servomotor te gebruiken.
