Отличия, особенности и недостатки шагового двигателя и сервопривода
Отличия, особенности и недостатки шагового двигателя и сервопривода
10 наиболее значимых преимуществ шагового двигателя:
Стабильность. Работает при различных нагрузках.
Не требует обратной связи. Двигатель имеет фиксированный угол поворота.
Относительно невысокая стоимость для организации систем контролированных перемещений
Стандартизированные размеры двигателя и угол поворота.
Простота в установке и использовании.
Надежность. Если что-либо поломается, двигатель остановится.
Долгий срок эксплуатации.
Превосходный крутящий момент на низких оборотах.
Превосходная повторяемость при позиционировании.
Двигатель не может сгореть при нагрузке, превышающей максимальный вращающий момент двигателя. (При такой нагрузке двигатель будет просто пропускать шаги).
10 наиболее важных преимуществ серводвигателей:
Высокая мощность по сравнению с размерами и весом двигателя.
С помощью энкодера определяется разрешение.
Высокая эффективность. Может достичь 90% при небольших нагрузках.
Высокий крутящий момент по отношению к инерции. Работает с быстрым ускорением.
Резервирует энергию для поддержания питания на короткий период.
Резервирует вращающий момент для поддержания вращения на короткий период.
Двигатель остается прохладным. Ток потребления пропорционален нагрузке.
Высокий крутящий момент на высокой скорости.
Тихая работа на высоких скоростях.
Отсутствие явлений резонанса и вибрации.
10 наиболее значимых недостатков шаговых двигателей:
Низкая эффективность. Мотор потребляет много энергии независимо от нагрузки.
Крутящий момент резко снижается при увеличении частоты вращения (крутящий момент обратно пропорционален скорости.)
Низкая точность. 1:200 при полном шаге.1:2000 при микрошаге.
Склонен к резонансу. Для устранения резонансных процессов требуется микрошаг.
Отсутствует обратная связь для контроля шагов.
Не может резко стартовать на высокой скорости (Требуется плавный разгон).
Высокий нагрев двигателя в процессе работы.
Мотор не может моментально продолжить работу после перегрузки на валу.
Шумный на средних и высоких скоростях.
Низкая мощность по сравнению с размером и весом.
10 наиболее значимых недостатков серво двигателей (кроме их относительно дорогой стоимости):
Для стабильной работы двигателя требуется настройка драйвера (ПИД-регулятор).
Мотор может сгореть. Для предотвращения этого требуются специальные защитные цепи в драйвере.
Необходимо наличие энкодера.
Низкий срок эксплуатации щеток двигателя (требуется регулярное обслуживание и замена).
Пиковые нагрузки сокращают рабочий цикл.
При длительной работе с перегрузками двигатель может сгореть.
Сложность выбора двигателей, энкодеров и серводрайверов.
Многократное увеличение потребляемой энергии при пиковых нагрузках.
Двигатель развивает пиковую мощность на высокой скорости.
Плохое охлаждение двигателя. Требуется внешний вентилятор.