เปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างสเต็ปเปอร์มอเตอร์กับเซอร์โวมอเตอร์ AC
สเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นอุปกรณ์การเคลื่อนไหวแบบไม่ต่อเนื่องที่เชื่อมโยงกับเทคโนโลยีการควบคุมแบบดิจิตอลที่ทันสมัย ในระบบควบคุมแบบดิจิตอลภายในประเทศปัจจุบันการใช้งานสเต็ปเปอร์มอเตอร์นั้นกว้างขวางมาก ด้วยการกำเนิดของระบบดิจิตอล AC เซอร์โวมอเตอร์ AC เซอร์โวจึงถูกนำมาใช้มากขึ้นในระบบควบคุมแบบดิจิตอล เพื่อที่จะปรับให้เข้ากับแนวโน้มการพัฒนาของการควบคุมแบบดิจิตอลโดยส่วนใหญ่จะใช้สเต็ปปิ้งมอเตอร์หรือมอเตอร์เซอร์โว AC แบบดิจิตอลทั้งหมดเป็นมอเตอร์ควบคุมในระบบควบคุมการเคลื่อนไหว แม้ว่าทั้งสองจะคล้ายกันในโหมดควบคุม (สัญญาณระเบิดและทิศทาง) แต่ประสิทธิภาพและการใช้งานมีความแตกต่างกันมาก ตอนนี้เปรียบเทียบประสิทธิภาพของทั้งสอง
ก่อนอื่นความแม่นยำในการควบคุมแตกต่างกัน
มุมสเต็ปปิ้งมอเตอร์แบบไฮบริดแบบสองเฟสโดยทั่วไปคือ 3.6 °, 1.8 °และมุมสเต็ปปิ้งมอเตอร์ไฮบริดแบบห้าเฟสโดยทั่วไปคือ 0.72 °, 0.36 ° นอกจากนี้ยังมีสเต็ปปิ้งมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่มีมุมสเต็ปขนาดเล็กเช่นมอเตอร์สเต็ปสำหรับเครื่องตัดลวดแบบช้าที่ผลิตโดย บริษัท ปักกิ่งเฮลิกซ์มอเตอร์เทคโนโลยี จำกัด (เดิมชื่อซิตงมอเตอร์) ด้วยมุมสเต็ป 0.09 °; มอเตอร์สเต็ปปิ้งแบบไฮบริดสามเฟสที่มีมุมสเต็ปสามารถตั้งค่าเป็น 0.9 °, 0.72 °, 0.36 °, 0.18 °, 0.09 °, 0.072 °, 0.036 °, ฯลฯ โดยสวิตช์หมุนเลือกใช้งานได้กับสองเฟสและห้าเฟส มุมสเต็ปของมอเตอร์แบบไฮบริด
ความแม่นยำในการควบคุมของเซอร์โวมอเตอร์ AC นั้นรับประกันโดยตัวเข้ารหัสแบบหมุนที่ด้านหลังของเพลามอเตอร์ ยกตัวอย่างเช่นมอเตอร์ยี่ห้อนำเข้ามอเตอร์ที่มีตัวเข้ารหัส 2,500 บรรทัดมาตรฐานจะมีอัตราชีพจรเท่ากับ 360 ° / 10000 = 0.036 °เนื่องจากเทคโนโลยีความถี่แบบสี่เท่าภายในของผู้ขับขี่ และสำหรับมอเตอร์ที่มีตัวเข้ารหัส 17 บิต ผู้ขับขี่ได้รับหนึ่งพัลส์มอเตอร์ 217 = 131072 สำหรับการปฏิวัติครั้งเดียวนั่นคือเทียบเท่ากับพัลส์ของมันคือ 360 ° / 131072 = 9.89 วินาที มันคือ 1/655 ของเทียบเท่าชีพจรของสเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่มีมุมเป็นขั้นตอน 1.8 °
ประการที่สองลักษณะความถี่ต่ำจะแตกต่างกัน
มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีแนวโน้มที่จะมีการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่ความเร็วต่ำ ความถี่ในการสั่นสะเทือนนั้นสัมพันธ์กับสภาพโหลดและสมรรถนะของไดรเวอร์ โดยทั่วไปแล้วถือว่าความถี่การสั่นสะเทือนเป็นครึ่งหนึ่งของความถี่ในการซื้อของไม่มีโหลดมอเตอร์ ปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำซึ่งถูกกำหนดโดยหลักการทำงานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นอันตรายอย่างมากต่อการทำงานปกติของเครื่อง เมื่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์ทำงานที่ความเร็วต่ำโดยทั่วไปเทคโนโลยีการหน่วงจะใช้เพื่อเอาชนะปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำเช่นการเพิ่มตัวหน่วงการสั่นสะเทือนให้กับมอเตอร์หรือการใช้เทคโนโลยีการแบ่งส่วนบนไดรฟ์
เซอร์โวมอเตอร์ AC ทำงานได้อย่างราบรื่นมากและการสั่นสะเทือนจะไม่เกิดขึ้นแม้ในความเร็วต่ำ ระบบ AC servo มีฟังก์ชั่นลดเสียงสะท้อนซึ่งสามารถครอบคลุมความแข็งแกร่งของเครื่องจักรและมีฟังก์ชั่นการวิเคราะห์ความถี่ (FFT) ภายในระบบซึ่งสามารถตรวจจับจุดสะท้อนของเครื่องและอำนวยความสะดวกในการปรับระบบ
ประการที่สามความแตกต่างในลักษณะความถี่
แรงบิดที่ส่งออกของสเต็ปปิ้งมอเตอร์จะลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นและจะลดลงอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วที่สูงขึ้นดังนั้นความเร็วในการทำงานสูงสุดโดยทั่วไปคือ 300-600 RPM เซอร์โวมอเตอร์ AC เป็นแรงบิดที่คงที่นั่นคือมันสามารถส่งออกแรงบิดสูงสุดภายในความเร็วที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 2000RPM หรือ 3000RPM) และมันเป็นพลังงานที่คงที่สูงกว่าความเร็วที่กำหนด
ประการที่สี่ความจุเกินพิกัดแตกต่างกัน
มอเตอร์สเต็ปเปอร์โดยทั่วไปไม่มีความสามารถในการโอเวอร์โหลด เซอร์โวมอเตอร์ AC มีความสามารถในการโอเวอร์โหลดที่แข็งแกร่ง ยกตัวอย่างเช่นระบบเซอร์โวของ Senchuang AC มันมีความเร็วเกินพิกัดและความสามารถในการรับแรงบิดมากเกินไป แรงบิดสูงสุดของมันคือแรงบิดสูงสุดสามเท่าและสามารถใช้เพื่อเอาชนะโมเมนต์ความเฉื่อยของแรงเฉื่อยในขณะที่เริ่มต้น เนื่องจากไม่มีความสามารถในการโอเวอร์โหลดในสเต็ปปิ้งมอเตอร์เพื่อที่จะเอาชนะช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยในการเลือกจึงจำเป็นต้องเลือกมอเตอร์ที่มีแรงบิดขนาดใหญ่และเครื่องไม่ต้องการแรงบิดขนาดใหญ่ในระหว่างการทำงานปกติ และแรงบิดปรากฏขึ้น ปรากฏการณ์ของเสีย
ห้าประสิทธิภาพการทำงานที่แตกต่างกัน
การควบคุมมอเตอร์สเต็ปปิ้งคือการควบคุมแบบลูปเปิด หากความถี่เริ่มต้นสูงเกินไปหรือโหลดมีขนาดใหญ่เกินไปก็อาจจะสูญหายหรือถูกบล็อก หากความเร็วสูงเกินไประหว่างหยุดอาจเกิดการโอเวอร์เฮท ดังนั้นเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องในการควบคุมจึงควรมีการจัดการที่ดี ปัญหาของความเร็วที่เพิ่มขึ้นและลดลง ระบบไดรฟ์ AC servo เป็นการควบคุมแบบลูปปิด ไดรฟ์สามารถสุ่มตัวอย่างสัญญาณความคิดเห็นของตัวเข้ารหัสมอเตอร์ได้โดยตรง ลูปตำแหน่งภายในและลูปความเร็วจะเกิดขึ้น โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์แบบไม่มีขั้นตอนจะสูญหายหรือถูกโอเวอร์โหลดและประสิทธิภาพการควบคุมมีความน่าเชื่อถือมากกว่า
หกประสิทธิภาพการตอบสนองความเร็วแตกต่างกัน
ใช้เวลาประมาณ 200 ถึง 400 มิลลิวินาทีสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อเร่งความเร็วจากการหยุดนิ่งจนถึงความเร็วในการทำงาน (โดยทั่วไปจะใช้เวลาหลายร้อยรอบต่อนาที) ระบบ AC servo มีประสิทธิภาพการเร่งความเร็วที่ดีขึ้น ตัวอย่างการใช้เซอร์โวมอเตอร์ 400W AC เป็นตัวอย่างใช้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีในการเร่งความเร็วจากหยุดนิ่งจนถึงความเร็วที่กำหนดไว้ที่ 3000 รอบต่อนาทีซึ่งสามารถใช้ในสถานการณ์การควบคุมที่ต้องเริ่มต้นและหยุดอย่างรวดเร็ว
โดยสรุปแล้วระบบเซอร์โว AC นั้นเหนือกว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในหลาย ๆ ด้าน อย่างไรก็ตามในบางโอกาสที่ความต้องการไม่สูงมอเตอร์สเต็ปเปอร์มักใช้ในการทำงานของมอเตอร์ ดังนั้นในกระบวนการออกแบบของระบบควบคุมจึงจำเป็นต้องพิจารณาข้อกำหนดการควบคุมค่าใช้จ่ายและปัจจัยอื่น ๆ อย่างละเอียดและเลือกมอเตอร์ควบคุมที่เหมาะสม
