Cikli i mbyllurmotorë hap pas hapikanë ndryshuar raportin performancë-kosto në shumë aplikime të kontrollit të lëvizjes. Suksesi i motorëve progresivë me lak të mbyllur VIC ka hapur gjithashtu mundësinë e zëvendësimit të servomotorëve të kushtueshëm me motorë me kosto të ulët.motorë hap pas hapiNë një numër gjithnjë e në rritje të aplikacioneve të automatizimit industrial me standarde të larta, përparimet teknologjike po ndryshojnë raportin performancë-kosto midis motorëve hapës dhe servomotorëve.
Motorët hap pas hapi kundrejt servomotorëve
Sipas mendimit konvencional, sistemet e kontrollit servo performojnë më mirë në aplikime ku kërkohen shpejtësi mbi 800 RPM dhe përgjigje të lartë dinamike. Motorët hap pas hapi janë më të përshtatshëm për aplikime me shpejtësi më të ulëta, përshpejtim të ulët deri në mesatar dhe çift rrotullues të lartë mbajtës.
Pra, cila është baza e kësaj mençurie konvencionale në lidhje me motorët hap pas hapi dhe servomotorët? Le ta analizojmë më në detaje më poshtë.
1. Thjeshtësia dhe kostoja
Motorët hapësorë jo vetëm që janë më të lirë se servomotorët, por janë edhe më të thjeshtë për t'u vënë në punë dhe për t'u mirëmbajtur. Motorët hapësorë janë të qëndrueshëm në gjendje të palëvizshme dhe e mbajnë pozicionin e tyre (edhe me ngarkesa dinamike). Megjithatë, nëse kërkohet performancë më e lartë për aplikime të caktuara, duhet të përdoren servomotorë më të shtrenjtë dhe kompleksë.
2. Struktura
Motorë hap pas hapirrotullohen në mënyrë hap pas hapi, duke përdorur spirale magnetike për të tërhequr gradualisht një magnet nga një pozicion në tjetrin. Për të lëvizur motorin 100 pozicione në çdo drejtim, qarku kërkon që të kryhen 100 operacione hap pas hapi në motor. Motorët hap pas hapi përdorin pulse për të arritur lëvizje graduale, duke lejuar pozicionim të saktë pa përdorimin e ndonjë sensori reagimi.
Metoda e lëvizjes së servomotorit është e ndryshme. Ai lidh një sensor pozicioni - pra një enkoder - me rotorin magnetik dhe zbulon vazhdimisht pozicionin e saktë të motorit. Servomotori monitoron ndryshimin midis pozicionit aktual të motorit dhe pozicionit të komanduar dhe rregullon rrymën në përputhje me rrethanat. Ky sistem me lak të mbyllur e mban motorin në gjendjen e saktë të lëvizjes.
3. Shpejtësia dhe çift rrotullues
Dallimi në performancë midis motorëve hapës dhe servo buron nga zgjidhjet e tyre të ndryshme të projektimit të motorëve.Motorë hap pas hapikanë një numër shumë më të madh polesh sesa servomotorët, kështu që një rrotullim i plotë i një motori hap pas hapi kërkon shumë më tepër shkëmbime rryme në mbështjellje, duke rezultuar në një rënie të shpejtë të çift rrotullues me shpejtësi në rritje. Përveç kësaj, nëse arrihet çift rrotullues maksimal, motori hap pas hapi mund të humbasë funksionin e tij të sinkronizimit të shpejtësisë. Për këto arsye, servomotorët janë zgjidhja e preferuar në shumicën e aplikacioneve me shpejtësi të lartë. Në të kundërt, numri më i madh i poleve të një motori hap pas hapi është i favorshëm në shpejtësi më të ulëta, kur motori hap pas hapi ka një avantazh çift rrotullues ndaj një servomotori me të njëjtën madhësi.
Ndërsa shpejtësia rritet, çift rrotullues i motorit hap pas hapi zvogëlohet
4. Pozicionimi
Ekzistojnë dallime të rëndësishme midis motorëve hapës dhe servomotorëve në aplikimet ku pozicioni i saktë i makinës duhet të dihet në çdo kohë. Në aplikimet me lëvizje me lak të hapur të kontrolluara nga motorët hapës, sistemi i kontrollit supozon se motori është gjithmonë në gjendjen e saktë të lëvizjes. Megjithatë, pasi të haset një problem, siç është një motor i bllokuar për shkak të një komponenti të bllokuar, kontrolluesi nuk është në gjendje të dijë pozicionin aktual të makinës, gjë që mund të çojë në humbjen e pozicionit. Sistemi me lak të mbyllur i vetë servomotorit ka një avantazh: nëse bllokohet nga një objekt, ai do ta zbulojë atë menjëherë. Makina do të ndalojë së funksionuari dhe nuk do të dalë kurrë jashtë pozicionit.
5. Konsumi i nxehtësisë dhe energjisë
Motorët hapësorë me lak të hapur përdorin një rrymë fikse dhe lëshojnë shumë nxehtësi. Kontrolli me lak të mbyllur siguron vetëm rrymën e nevojshme për lakimin e shpejtësisë dhe për këtë arsye shmang problemin e ngrohjes së motorit.
Përmbledhje krahasimi
Sistemet e kontrollit servo janë më të përshtatshme për aplikime me shpejtësi të lartë që përfshijnë ndryshime dinamike të ngarkesës, siç janë krahët robotikë. Sistemet e kontrollit hap pas hapi, nga ana tjetër, janë më të përshtatshme për aplikime që kërkojnë përshpejtim të ulët deri në mesatar dhe çift rrotullues të lartë mbajtës, siç janë printerët 3D, transportuesit, nën-akset etj. Meqenëse motorët hap pas hapi janë më të lirë, ato mund të ulin koston e sistemeve të automatizimit kur përdoren. Sistemet e kontrollit të lëvizjes që duhet të përfitojnë nga karakteristikat e motorëve servo do të duhet të vërtetojnë se këta motorë me kosto më të lartë ia vlejnë peshën e tyre në ar.
Motorë hap pas hapi me kontroll me lak të mbyllur
Motori hap pas hapi me kontroll elektronik të integruar është ekuivalenti i një motori DC pa furça me dy faza dhe mund të kryejë kontrollin e lakut të pozicionit, kontrollin e lakut të shpejtësisë, kontrollin DQ dhe algoritme të tjera. Një enkoder absolut me një kthesë përdoret për komutimin me lakun e mbyllur, duke siguruar kështu çift rrotullues optimal në çdo shpejtësi.
Konsum i ulët energjie dhe mbajtje e freskët
Motorët hapësorë VIC janë shumë efikasë në energji. Ndryshe nga motorët hapësorë me lak të hapur, të cilët funksionojnë gjithmonë me komandë të plotë të rrymës dhe shkaktojnë probleme me nxehtësinë dhe zhurmën, rryma ndryshon sipas kushteve aktuale të lëvizjes, për shembull gjatë përshpejtimit dhe ngadalësimit. Ngjashëm me servo-të, rryma e konsumuar nga këta motorë hapësorë në çdo moment të caktuar është proporcionale me çift rrotulluesin aktual të kërkuar. Meqenëse motori dhe bordi i kontrollit elektronik të integruar funksionojnë më ftohtë, motorët hapësorë VIC mund të arrijnë çift rrotullues maksimal më të lartë të krahasueshëm me servo-motorët.
Edhe në shpejtësi të larta, motorët hap pas hapi VIC kërkojnë më pak rrymë
Të nxitur nga përparimet në teknologjinë me lak të mbyllur, motorët hapës janë në gjendje të depërtojnë në aplikacione me performancë të lartë dhe shpejtësi të lartë që më parë i përkisnin ekskluzivisht servomotorëve.
Motorë hap pas hapi me teknologji me lak të mbyllur
Po sikur avantazhet e teknologjisë servo me lak të mbyllur të mund të aplikoheshin në motorët hap pas hapi?
A mund të arrijmë performancë të krahasueshme me servomotorët, ndërkohë që kuptojmë ende avantazhet e kostos së motorëve hap pas hapi?
Duke kombinuar teknologjinë e kontrollit me lak të mbyllur, motori hap pas hapi do të bëhej një produkt gjithëpërfshirës me avantazhet e motorëve servo dhe hap pas hapi me kosto të ulët. Meqenëse motorët hap pas hapi me lak të mbyllur ofrojnë përmirësime të konsiderueshme në performancë dhe efikasitet energjetik, ato mund të zëvendësojnë motorët servo më të shtrenjtë në një numër gjithnjë e në rritje të aplikacioneve me standarde të larta.
Më poshtë është një shembull i një motori hapor të integruar VIC me kontroll me lak të mbyllur të integruar për të shpjeguar performancën dhe avantazhet dhe disavantazhet e motorëve haporë me teknologji me lak të mbyllur.
Kërkesat e performancës të përputhura saktësisht
Për të siguruar çift rrotullues të mjaftueshëm për të kapërcyer shqetësimet dhe për të shmangur humbjen e hapave, motorët hapës me lak të hapur zakonisht duhet të sigurohen që çift rrotullues të jetë të paktën 40% më i lartë se vlera e kërkuar nga aplikacioni. Motorët hapës me lak të mbyllur sot nuk e kanë këtë problem. Kur këta motorë hapës ndalen për shkak të një mbingarkese, ata do të vazhdojnë të mbajnë ngarkesën pa humbur çift rrotullues. Ata do të vazhdojnë të funksionojnë pasi të jetë hequr gjendja e mbingarkesës. Çift rrotullues maksimal mund të garantohet në çdo shpejtësi të caktuar dhe sensori i pozicionit siguron që të mos ketë humbje të hapit. Prandaj, motorët hapës me lak të mbyllur mund të specifikohen për t'u përputhur saktësisht me kërkesat e çift rrotullues të aplikacionit përkatës pa pasur nevojë për një diferencë shtesë prej 40%.
Me motorët hapës me lak të hapur, është e vështirë të përmbushen kërkesat e larta të çift rrotullues të menjëhershëm për shkak të rrezikut të humbjes së hapave. Krahasuar me motorët hapës konvencionalë, motorët hapës me lak të mbyllur VIC mund të arrijnë përshpejtim shumë të shpejtë, zhurmë të ulët operative dhe rezonancë të ulët. Ata mund të funksionojnë në gjerësi bande shumë më të larta dhe të arrijnë performancë të shkëlqyer.
Pa kabinet
Toda integron panelin e kontrollit të transmisionit me motorin, duke zvogëluar sasinë e instalimeve elektrike dhe duke thjeshtuar zgjidhjen e zbatimit. Me Toda, ju mund të ndërtoni makina pa kabinete.
Integrimi i elektronikës me motorët hap pas hapi zvogëlon kompleksitetin
Me teknologjinë me lak të mbyllur, motorët hapës me lak të mbyllur u ofrojnë përdoruesve saktësi dhe efikasitet të shkëlqyer, me performancën e një servomotori dhe koston e ulët të një motori hapës. Motorët hapës me kosto më të ulët po depërtojnë gradualisht në aplikime që përndryshe do të dominoheshin nga servomotorët me kosto të lartë.
Koha e postimit: 10 Prill 2023