Jeśli chodzi o maszyny precyzyjne, wybór pomiędzy serwosilnikiem a silnikiem krokowym może mieć duże znaczenie. Jedną z głównych różnic między nimi jest ich charakterystyka niskich częstotliwości. Silniki krokowe zwykle cierpią z powodu wibracji o niskiej częstotliwości przy niskich prędkościach, co może być szkodliwe dla działania maszyny. Wynika to z charakteru ich działania, co skutkuje stałym punktem rezonansu. Wiele sterowników silników krokowych zawiera automatyczne obliczenia tego punktu rezonansu, które dostosowują algorytm sterowania w celu tłumienia wibracji.
Serwosilniki prądu przemiennego pracują płynnie, nawet przy niskich prędkościach obrotowych i mają wbudowane funkcje tłumienia rezonansu. Silniki te mają zdolność kompensacji problemów ze sztywnością mechaniczną i zawierają funkcję analizy częstotliwości, która może wykrywać punkty rezonansu mechanicznego, ułatwiając regulację systemu.
Kolejną krytyczną różnicą między serwo i silnikami krokowymi jest ich wydajność operacyjna. Silniki krokowe wykorzystują sterowanie w pętli otwartej, co oznacza, że wysoka częstotliwość rozruchu lub duże obciążenia mogą skutkować zjawiskiem znanym jako pominięte kroki lub blokada wirnika. Podobnie zatrzymanie silnika przy dużej prędkości może spowodować przeregulowanie. Aby zachować dokładność sterowania, należy ostrożnie zarządzać przyspieszaniem i zwalnianiem. W przeciwieństwie do tego systemy napędów serwosilników prądu przemiennego wykorzystują sterowanie w pętli zamkniętej i bezpośrednio próbkują sygnały sprzężenia zwrotnego enkodera. Obejmują pętle pozycji i prędkości i nie cierpią z powodu pominiętych kroków lub przeregulowań, co skutkuje bardziej niezawodnym sterowaniem.
Wybór między serwo i silnikami krokowymi do maszyn precyzyjnych zależy od konkretnych wymagań aplikacji. Należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak charakterystyka obciążenia, środowisko pracy i pożądana dokładność sterowania. Niemniej jednak oczywiste jest, że serwomotory oferują lepszą wydajność i niezawodność w porównaniu z silnikami krokowymi.
W przypadku maszyn precyzyjnych wybór silnika może mieć znaczący wpływ na wydajność i dokładność. Dwa powszechnie stosowane silniki w maszynach precyzyjnych to serwosilnik i silnik krokowy. Chociaż oba silniki służą do podobnego celu, istnieją wyraźne różnice w ich konstrukcji i wydajności.
Między serwo i silnikami krokowymi jest ich charakterystyka momentu obrotowego i częstotliwości. Silniki krokowe mają malejący moment obrotowy wraz ze wzrostem prędkości, a przy wyższych prędkościach moment drastycznie spada. Ogranicza to maksymalną prędkość roboczą silników krokowych do około 300-600 obr./min. Z drugiej strony, serwomotory prądu przemiennego zapewniają stały moment obrotowy w swoim zakresie prędkości znamionowej wynoszącym zwykle 2000-3000 obr./min i utrzymują stałą moc wyjściową powyżej prędkości znamionowej.
Ich szybkość reakcji. Silniki krokowe mogą potrzebować do 200-400 milisekund, aby przyspieszyć od zera do prędkości roboczej, która zwykle mieści się w zakresie kilkuset obr./min. Z drugiej strony systemy serwo AC mają doskonałe przyspieszenie. Na przykład serwosilnik prądu przemiennego o mocy 400 W firmy Delta może osiągnąć prędkość znamionową 3000 obr./min w ciągu zaledwie kilku milisekund, co czyni go doskonałym wyborem do zastosowań wymagających szybkiego sterowania start-stop.
W bardzo wymagających zastosowaniach wydajność serwomotoru prądu przemiennego znacznie przewyższa wydajność silnika krokowego. W Chinach, chociaż istnieje wiele sektorów przemysłowych, wiele z nich wciąż nadrabia zaległości w zakresie wysokiej klasy produktów i nagromadzeń potrzebnych do rozwoju zaawansowanych urządzeń elektronicznych. Jednak dzięki ciągłym innowacjom i rozwojowi luka w precyzyjnych maszynach zostanie wkrótce wypełniona.
Wybór odpowiedniego silnika do maszyn precyzyjnych ma kluczowe znaczenie, a zrozumienie różnic między serwomotorami a silnikami krokowymi jest niezbędne do dokonania właściwego wyboru. Serwosilniki prądu przemiennego doskonale sprawdzają się w zastosowaniach wymagających dużej prędkości i wysokiej precyzji, podczas gdy silniki krokowe są bardziej odpowiednie w zastosowaniach o niskiej prędkości i niskiej precyzji.
W przypadku precyzyjnych obrabiarek wybór typu silnika może znacznie wpłynąć na wydajność. Dwa powszechnie stosowane typy silników w maszynach precyzyjnych to serwosilniki i silniki krokowe. Chociaż oba silniki mogą osiągnąć wysoką precyzję, istnieją znaczne różnice w ich dokładności sterowania.
Silniki krokowe, które występują zarówno w dwufazowych, jak i pięciofazowych typach hybrydowych, mają zwykle kąt kroku 1,8 lub 0,9 stopnia w przypadku silników dwufazowych i 0,72 lub {{ 9}}.36 stopni dla pięciu faz. Z drugiej strony serwomotory prądu przemiennego osiągają swoją dokładność sterowania dzięki obrotowemu enkoderowi umieszczonemu z tyłu wału silnika. W przypadku silników z 17-koderem bitowym odbiornik sterownika 131,072 impulsy na każdy obrót silnika, co odpowiada impulsowi równoważnemu 0,0027466 stopni. Jest to w przybliżeniu 1/655 ekwiwalentu impulsu silnika krokowego o kącie kroku 1,8 stopnia.
Podsumowując, podczas gdy zarówno serwosilniki, jak i silniki krokowe mogą oferować wysoki poziom precyzji, dokładność sterowania osiągana przez serwosilniki może być znacznie wyższa dzięki ich enkoderom obrotowym. Przy wyborze typu silnika dla maszyny precyzyjnej zrozumienie różnic w dokładności sterowania może być kluczowe dla wybrania odpowiedniego silnika do zadania.
