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Quelle est la différence entre les moteurs pas à pas servo et ?

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Explorons les critères de décision principaux comprenant la vitesse, l'accélération, et les cibles des prix.

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C'est un truisme de construction qu'il n'y a aucune une telle chose comme solution-juste parfaite la meilleure solution pour le problème actuel. Cela se tient en particulier pour les moteurs servo et les moteurs pas à pas. Chacun des deux sont largement employés dans l'industrie. Ni l'un ni l'autre n'est une solution universelle. Si correctement appliqués, cependant, les moteurs de pas et servo peuvent fournir la puissance efficace et fiable pour un système fortement réussi. L'arbre de décision pour choisir entre les deux a beaucoup de branches, mais les plus importants sont vitesse, accélération, et cible des prix.

Moteurs pas à pas

Les moteurs pas à pas se composent d'un rotor avec des aimants permanents et un redresseur stationnaire qui porte les enroulements. Si actuel des courses par les enroulements de redresseur, il produit d'une distribution de flux magnétique qui agit l'un sur l'autre avec la distribution de champ magnétique du rotor pour appliquer une force de rotation. Les moteurs pas à pas comportent les comptes très élevés de poteau, en général 50 ou plus. Le conducteur de moteur pas à pas active chaque poteau dans l'ordre de sorte que le rotor tourne dans une série d'augmentations, ou étapes. En raison du compte très élevé de poteau, le mouvement semble être continu.

Dans la théorie, une boîte de vitesse pourrait être utilisée pour augmenter le couple, mais c'est où l'à vitesse réduite des moteurs pas à pas devient un problème. Ajouter un réducteur de vitesse de 10:1 à un moteur pas à pas de 1 200 t/mn pourrait amplifier le couple par un ordre de grandeur mais il laissera tomber également la vitesse à 120 t/mn. Si le moteur est utilisé pour conduire un module de décharge ou semblable, il ne fournira pas probablement la vitesse suffisante pour satisfaire aux besoins de l'application.

Les moteurs pas à pas ne sont pas généralement disponibles dans les formats de l'image plus grands que la NEMA 34, avec la plupart des applications tombant des tailles dans de la NEMA 17 ou de la NEMA 23 moteur. En conséquence, il est peu commun de trouver les moteurs pas à pas capables de la production plus de 1 000 à 2 000 onces/pouce de couple.

Les moteurs pas à pas ont également des limitations de représentation. Vous pouvez penser à un moteur pas à pas comme système de la ressort-masse. Le moteur doit casser le frottement pour commencer à tourner et pour déplacer la charge, à laquelle le point le rotor n'est pas entièrement commandé. En conséquence, une commande d'avancer par cinq étapes peut seulement avoir comme conséquence le moteur tournant quatre étape-ou six.

Si la commande commande un moteur pour avancer 200 étapes, cependant, elle fera ainsi à dans juste quelques étapes, qui représente à ce moment là une erreur de quelques pour cent. Bien que nous commandions les moteurs pas à pas avec une résolution de typiquement entre 25 000 et 50 000 comptes par révolution, parce que le moteur est un système de la ressort-masse sous la charge, notre résolution typique est 2 000 à 6 000 comptes par révolution. Toujours, à ces résolutions, même un mouvement de 200 étapes correspond à une fraction d'un degré.

Ajouter un encodeur permettra au système de dépister exactement le mouvement, mais il ne pourra pas surmonter la physique de base du moteur. Pour l'exigence d'applications améliorée plaçant l'exactitude et la résolution, les moteurs servo fournissent une meilleure solution.

Moteurs servo

Comme les moteurs pas à pas, les moteurs servo ont beaucoup de réalisations. Considérons la conception la plus commune, qui incorpore un rotor avec des aimants permanents et un redresseur stationnaire avec les enroulements. Ici aussi, le courant crée une distribution de champ magnétique qui agit sur le rotor de développer le couple. Les moteurs servo ont des comptes sensiblement inférieurs de poteau que les moteurs pas à pas, cependant. En conséquence, ils doivent être en circuit fermé couru.

L'opération en circuit fermé permet au contrôleur/à commande de commander que la charge demeurent à une position spécifique, cependant, et le moteur fera des ajustements continuels pour la tenir là. Ainsi, les moteurs servo peuvent fournir le couple se tenant de facto. La note, cependant, le scénario de couple de zéro-vitesse dépend du moteur étant classé correctement pour commander la charge et pour empêcher l'oscillation au sujet de l'emplacement commandé.

Les moteurs servo utilisent typiquement les aimants de terres rares tandis que les moteurs pas à pas utilisent plus fréquemment les aimants conventionnels moins chers. Les aimants de terres rares permettent le développement d'un couple plus élevé dans un plus petit paquet. Les moteurs servo gagnent également un avantage de couple de leur taille physique globale. Les diamètres de moteur servo s'étendent typiquement de la NEMA 17 complètement jusqu'à 220 millimètres. En raison de ces facteurs combinés, les moteurs servo peuvent fournir des couples de jusqu'à 250 livres-pied.

La combinaison de la vitesse et du couple permet aux moteurs servo de fournir une meilleure accélération que les moteurs pas à pas. Ils livrent également amélioré plaçant l'exactitude en raison de l'opération en circuit fermé.

Pensées finales

Les moteurs servo offrent un avantage indéniable de représentation. En termes de répétabilité, cependant, les moteurs pas à pas peuvent être tout à fait concurrentiels. Ce point évoque une fausse idée commune au sujet des moteurs pas à pas, qui est le mythe du mouvement perdu. Car nous avons discuté précédemment, la nature de masse-ressort d'un moteur pas à pas peut avoir comme conséquence quelques étapes perdues. Puisque la commande commande le de pas pour se déplacer à un emplacement angulaire, des étapes perdues ne sont pas reportées de la rotation à la rotation, cependant. La rotation à la rotation, les moteurs pas à pas sont fortement qu'on peut répéter. Recherchez un examen plus détaillé de ce sujet dans un futur courrier de blog.

La discussion ci-dessus nous amène à une différenciation principale finale entre les haches de pas et les haches servo, qui est coût. Les moteurs pas à pas typiquement n'exigent pas le retour, ils utilisent les aimants moins chers, et ils incorporent rarement des boîtes de vitesse. En raison du compte élevé de poteau et de leur capacité de produire de tenir le couple, ils consomment moins de puissance à la vitesse nulle. En conséquence, un moteur pas à pas peut être jusqu'à un ordre de grandeur moins cher qu'un moteur servo comparable.

Pour récapituler, les moteurs pas à pas sont de bonnes solutions pour des applications avec l'accélération à vitesse réduite et basse, et les basses conditions d'exactitude. Les moteurs pas à pas tendent également à être compacts et peu coûteux. Ceci fait à ces moteurs un bon ajustement pour médical, biotechnologique, sécurité et défense, et applications de fabrication de semi-conducteur. Les moteurs servo sont un meilleur choix pour des systèmes exigeant la grande vitesse, hauts accélération, et de grande précision. Le compromis est un coût et une complexité plus élevés. Des moteurs servo sont typiquement utilisés dans l'empaquetage, la conversion, le Web traitant, et les applications semblables.

Quand votre application pardonne mais votre budget n'est pas, considérez un moteur pas à pas. Si la représentation est l'aspect le plus important, un moteur servo réalisera le travail mais soit préparé pour payer plus.