Skip to content
Вы здесь: Главная arrow Информация arrow Шаговый двигатель или сервомотор?
Шаговый двигатель или сервомотор? Версия для печати Отправить на e-mail
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.

С общих позиций Вы используете шаговый двигатель тогда, когда Вы можете его использовать, для того, что бы уменьшить стоимость за счет отказа от датчика обратной связи и обрабатывающей его электроники. У Вас должна быть высокая степень уверенности, что шаговый двигатель будет отрабатывать и держать позицию в любых условиях в Вашей системе. Это не всегда просто гарантировать, требуется много времени на этапе разработки, что бы это продемонстрировать и подтвердить. Кроме того, такая гарантия накладывает ограничение на производительность системы с шаговым двигателем.

Технически возможно управлять бесщеточными серво моторами как  шаговым двигателем с малым числом полюсов, однако в этом случае Вы получите только недостатки обоих типов PMSM, поэтому такой вариант почти не встречается.

Точно так же возможно управлять шаговым двигателем с энкодером или датчиком положения, как сервомотором с большим числом полюсов. Это иногда встречается в низкоскоростных приложениях, для того, что бы уйти от механического редуктора.

Шаговые двигатели как правило имеют небольшую мощность, до 1 кВт, в то время как мощность бесщеточных достигает мегаватт.

Шаговый двигатель имеет как правило шаг в 1,8 или 0,9 градуса. Движение вала осуществляется скачками из одной позиции в другую. Существуют метод "деления" шага, позволяющий повысить точность в 2-3 раза, однако он редко применяется из-за ухудшения моментных характеристик.

Точность позиционирования вала серво определяется точностью энкодера. Современные серво имеют 20-ти битовые энкодеры с 1 280 000 импульсами на оборот, что составляет 0.000281 градуса. Вал серво движется плавно.

Другие отличия шаговых и сервомоторов включают в себя:

  • вид характеристики скорость-момент
  • пиковый/перегрузочный момент
  • потребляемая мощность и температурные характеристики

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. >
Последние новости
  • Pause
  • Previous
  • Next
1/5
Delta Electronics празднует продажу миллионного преобразователя частоты серии VFD-E

Delta Electronics объявила о продаже 1000000 привода популярной серии интеллектуального преобразователя частоты VFD-E. Продажи этой модели в регионе EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка) превысили 100 тыс. еще в начале декабря 2014 года. В Украине же сегодня трудится уже более 5 тыс. приводов этой серии.

Это достижение является превосходным подтверждением приверженности Delta Electronics инновационным продуктам, которые пользуются очевидным успехом на требовательном и очень конкурентном рынке Европы.
Продолжение...
 

Горячая новость

Delta Electronics объявила о продаже 1000000 привода популярной серии интеллектуального преобразователя частоты VFD-E. Продажи этой модели в регионе EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка) превысили 100 тыс. еще в начале декабря 2014 года. В Украине же сегодня трудится уже более 5 тыс. приводов этой серии.

Это достижение является превосходным подтверждением приверженности Delta Electronics инновационным продуктам, которые пользуются очевидным успехом на требовательном и очень конкурентном рынке Европы.
 

Нас считают