Почему шаговый двигатель превосходит сервомотор на трехмерном принтере?
Двигатель является очень важным компонентом питания на трехмерном принтере. Его точность связана с качеством 3D-печати. Как правило, шаговый двигатель используется для 3D-печати. Шаговый двигатель - своего рода дискретное устройство движения. Он отличается от обычного двигателя AC / DC. Обычная мощность двигателя включается, но шагового двигателя нет. Шаговый двигатель выполняет один шаг при получении команды. Сервомотор - это двигатель, который управляет работой механических компонентов в сервосистеме. Он может точно контролировать скорость и точность положения. Он может преобразовывать сигнал напряжения в крутящий момент и скорость для управления объектом управления. Несмотря на то, что оба режима аналогичны в режиме управления (сигналы всплеска и направления), существуют большие различия в производительности и применении. Теперь Xiaobian проведет вас, чтобы увидеть конкретные различия в производительности между двумя аспектами.
Разная точность управления
Шаг двухфазного гибридного шагового двигателя, как правило, составляет 3,6 °, 1,8 °, а шаг шага 5-фазного гибридного шагового двигателя составляет, как правило, 0,72 °, 0,36 °. Существуют также высокопроизводительные шаговые двигатели с меньшими углами шага. Например, шаговый двигатель для медленной машины подачи проволоки, производимой Sitong, имеет шаг угла 0,09 °.
Точность управления серводвигателем переменного тока гарантируется поворотным датчиком на задней части вала двигателя. Например, для использования в качестве полноприводного цифрового серводвигателя переменного тока для двигателя с стандартным 2500-линейным датчиком эквивалент импульса равен 360 ° / 10000 = 0,036 ° из-за технологии частоты в четыре раза внутри драйвера.
Для двигателя с 17-битным кодировщиком привод получает один оборот 217 = 131072 импульсных двигателей, т. Е. Его импульсный эквивалент составляет 360 ° / 131072 = 9,89 секунды, что является шаговым двигателем с шагом в 1,8 °. 1/655 импульсного эквивалента.
Различные низкочастотные характеристики
Шаговые двигатели подвержены низкочастотной вибрации на низких скоростях. Частота колебаний связана с состоянием нагрузки и производительностью драйвера. Обычно считается, что частота вибрации составляет половину частоты взлета без нагрузки двигателя.
Это явление низкочастотной вибрации, которое определяется принципом работы шагового двигателя, очень вредно для нормальной работы машины. Когда шаговый двигатель работает на низкой скорости, обычно используется технология демпфирования для преодоления явления низкой частоты вибрации, такого как добавление демпфера к двигателю или использование технологии разделения на приводе.
Серводвигатель переменного тока работает очень плавно, а вибрация не происходит даже на низких скоростях. Сервосистема переменного тока имеет функцию подавления резонанса, которая может покрывать жесткость машины и имеет функцию частотного анализа внутри системы, которая может обнаруживать резонансную точку машины и облегчать ее настройку.
Различные частотные характеристики моментов
Выходной крутящий момент шагового двигателя уменьшается с увеличением скорости, и он резко падает на более высоких скоростях, поэтому максимальная рабочая скорость обычно составляет 300-600 об / мин.
Серводвигатель переменного тока представляет собой постоянный выходной сигнал крутящего момента, то есть в пределах его номинальной скорости (обычно 2000 об / мин или 3000 об / мин), он может выдавать номинальный крутящий момент, а постоянная мощность выше номинальной.
Различные возможности перегрузки
Шаговые двигатели обычно не имеют возможности перегрузки, а серводвигатели переменного тока имеют сильные перегрузочные возможности.
Возьмите сервосистему переменного тока Panasonic в качестве примера, она имеет перегрузку по скорости и перегрузку крутящего момента. Его максимальный крутящий момент в три раза превышает номинальный крутящий момент и может быть использован для преодоления момента инерции инерционной нагрузки в момент запуска.
Поскольку в шаговом двигателе нет такой возможности перегрузки, чтобы преодолеть этот момент инерции во время выбора, часто необходимо выбрать двигатель с большим крутящим моментом, и машина не нуждается в таком большом крутящем моменте во время нормальной работы , и появляется крутящий момент. Явление отходов.
Различные рабочие характеристики
Управление шаговым двигателем является управлением с разомкнутым контуром. Если стартовая частота слишком высока или слишком большая нагрузка, она может быть потеряна или заблокирована. Если во время остановки скорость слишком высокая, может произойти перерегулирование. Поэтому, чтобы обеспечить точность управления, его следует обрабатывать хорошо. Проблема повышения и снижения скорости.
Система сервопривода переменного тока является замкнутым контуром. Привод может непосредственно проецировать сигнал обратной связи энкодера двигателя. Формируются петля внутреннего положения и контур скорости. Как правило, бесступенчатый двигатель теряется или вылетает, а управляющие характеристики более надежны.
Различные характеристики скорости реакции
Требуется от 200 до 400 миллисекунд, чтобы шаговый двигатель ускорялся от остановки до рабочей скорости (обычно несколько сотен оборотов в минуту).
Сервосистема переменного тока имеет лучшие характеристики ускорения. Например, при использовании сервомотора Panasonic MSMA400W AC требуется всего несколько миллисекунд, чтобы ускорить от остановки до номинальной скорости 3000 об / мин, что может быть использовано для приложений управления, требующих быстрого запуска и остановки.
Таким образом, сервосистема переменного тока превосходит шаговый двигатель во многих аспектах производительности. Однако в некоторых случаях, когда требования невелики, шаговые двигатели часто используются для работы двигателя.
