Шаговый двигатель или сервомотор? |
13.11.2010 | |
Шаговые двигатели и бесщеточнные сервомоторы, часто использующиеся в автоматизации, работают на одних и тех же фудаментальных принципах. Оба типа относятся к синхронным моторам на постоянных магнитах (Permanent Magnet Syncronous Machine, PMSM). Однако существуют существенные различия в констукции и типичных режимах работы, несмотря на то, что оба типа могут работать в разомкнутых и замкнутых системах позиционирования.
Типичный сервомотор имеет 2,4,6 или 8 магнитных полюсов на роторе, тогда как наиболее часто встречающейся шаговый двигатель, используемый в промышленной автоматизации имеет 100 полюсов. Его "передача" электромагнитно понижена по сравнению с сервомоторами, поэтому он имеет бОльшие возможности в плане момента, но более низкую скорость.
Для одного и того же напряжения питания, серво обычно имеют более плоскую характеристику скорость-момент, чем шаговые двигатели. Шаговые двигатели обычно имеют моментную характеристику, которая резко падает примерно при 20-ти оборотах в секунду, в то время когда серво держат момент и при > 80 оборотах в секунду (>5000 об/мин). Поэтому приложения, где требуется большой момент на большой скорости - это приложения для серво. Тогда же, когда необходим большой момент на малой или нулевой скорости - то это проще решается шаговым двигателем. В дополнение к непрерывным характеристикам скорость-момент, сервосистемы на основе бесщеточных серводвигателей обычно имеют возможность выдавать дополнительный пиковый момент - черта исключительно полезная при коротких разгонах и торможениях. Величина пикового момента обычно в несколько раз превышает величину номинального момента на данной скрости и зависит от мощности электроники сервопривода и условий охлаждения. Для шаговых же двигателей зачастую приходится уменьшать скорость разгона и торможения для уменьшения динамического момента из-за угрозы срыва синхронизации и пропуска шагов. Мощность и условия охлаждения являются еще одним отличием. Шаговые моторы обычно управляются постоянным током. Это генерирует существенное тепло и в моторе и в электронике привода. Поэтому даже если в данной позиции от шагового двигателя не требуется максимальный момент, он все равно потребляет один и тот же максимальный ток и мощность. В тоже время сервомотор потребляет только тот ток, который необходим для поддержания нужного момента. Сервосистемы дороже шаговых двигателей. Однако взрывообразный рост производства бесщеточных сервомоторов и сервоприводов в последние несколько лет существенно снизил цены на этот вид оборудования.
Таким образом сервомоторы существенно превосходят шаговые двигатели практически по всем параметрам, являясь почти идеальным средством позиционирования. Шаговые же двигатели имеют только лишь постоянно сокращающееся ценовое преимущество. |
< Пред. | След. > |
---|