Servomotoren worden gebruikt als actuatoren in het besturingssysteem voor CNC-machines om de ontvangen elektrische signalen om te zetten in hoekverplaatsing of hoeksnelheidsoutput op de motoras. De rotor in de servomotor is een permanente magneet. De U/V/W 3-fase elektriciteit die door de driver wordt aangestuurd, vormt een elektromagnetisch veld. De rotor draait onder invloed van dit magnetische veld. Tegelijkertijd stuurt de encoder van de motor het signaal terug naar de driver en de driver vergelijkt het doel met de feedbackwaarde. De waarden worden vergeleken en de rotatiehoek van de rotor wordt aangepast.
De nauwkeurigheid van de servomotor wordt bepaald door de nauwkeurigheid van de encoder, dat wil zeggen dat de servomotor zelf de functie heeft om pulsen te verzenden. Hij zal een overeenkomstig aantal pulsen verzenden elke keer dat hij één hoek draait, zodat de pulsen van de servoaandrijving en de servomotor-encoder een respons vormen. Het is dus een gesloten lusregeling.
Stappenmotor is een open-loop besturingselement stappenmotor apparaat dat elektrische pulssignalen omzet in hoekverplaatsing of lineaire verplaatsing. In het geval van niet-overbelasting, zijn de motorsnelheid en stoppositie alleen afhankelijk van de frequentie van het pulssignaal en het aantal pulsen, en worden niet beïnvloed door belastingsveranderingen.
Wanneer de stappenmotordriver een pulssignaal ontvangt, drijft deze de stappenmotor aan om een vaste hoek in de ingestelde richting te draaien, wat de "staphoek" wordt genoemd. Stepping kan de hoekverplaatsing regelen door het aantal pulsen te regelen, om zo het doel van nauwkeurige positionering te bereiken. Het kan ook de snelheid en versnelling van de motorrotatie regelen door de pulsfrequentie van de driver te regelen, om zo het doel van hoge snelheid te bereiken. Daarom is de stappenmotor een open-loop-regeling.
Het verschil tussen stappenmotoren en servomotoren
Controller
De stappenmotorcontroller is een elektronisch product dat uniforme pulssignalen kan uitzenden. Nadat het signaal dat het verzendt de stappenmotordriver binnenkomt, wordt het door de driver omgezet in het sterke stroomsignaal dat de stappenmotor nodig heeft om de stappenmotor te laten draaien. De stappenmotorcontroller kan de stappenmotor nauwkeurig regelen om door elke hoek te draaien. Wat de driver ontvangt, is een pulssignaal. Elke keer dat hij een puls ontvangt, geeft de driver de motor een puls om de motor door een vaste hoek te draaien. Vanwege deze eigenschap worden stappenmotoren tegenwoordig veel gebruikt in verschillende industrieën.
Een servomotorcontroller is een controller die wordt gebruikt om een servomotor te besturen. De functie ervan is vergelijkbaar met die van een frequentieomvormer die op een gewone wisselstroommotor werkt. Het is een onderdeel van het servosysteem en wordt voornamelijk gebruikt in zeer nauwkeurige positioneringssystemen. Over het algemeen wordt de servomotor bestuurd via 3 manieren van positie, snelheid en koppel om een zeer nauwkeurige transmissiesysteempositionering te bereiken. Het is momenteel een high-end product van transmissietechnologie.
Controle Nauwkeurigheid
Hoe meer fasen en beats de stappenmotor heeft, hoe hoger de nauwkeurigheid. De servomotor is gebaseerd op de ingebouwde encoder. Hoe meer schaal de encoder heeft, hoe hoger de nauwkeurigheid.
Besturingsmethoden
De ene is open-loop regeling en de andere is gesloten-loop regeling.
Laagfrequente kenmerken
Stappenmotoren zijn gevoelig voor laagfrequente trillingen bij lage snelheden. Over het algemeen wordt dempings- of subdivisietechnologie gebruikt om laagfrequente trillingen te overwinnen, terwijl servomotoren niet trillen bij lage snelheden. Het AC-servosysteem heeft een resonantieonderdrukkingsfunctie, die het gebrek aan stijfheid van de CNC-machine kan dekken, en het systeem heeft een frequentieanalysefunctie (FFT) in het systeem, die het resonantiepunt van de CNC-machine kan detecteren om systeemaanpassing te vergemakkelijken.
Koppelfrequentiekarakteristieken
Het uitgangskoppel van de stappenmotor neemt af naarmate de snelheid toeneemt. De AC-servomotor heeft een constant uitgangskoppel.
Overbelastingscapaciteit
Stappenmotoren hebben geen overbelastbaarheid, terwijl wisselstroommotoren een sterkere overbelastbaarheid hebben.
Operationele prestaties
De stappenmotor gebruikt open-loop-regeling. Als de startfrequentie te hoog is of de belasting te groot is, is het gemakkelijk om stappen te verliezen of te blokkeren. Als de snelheid te hoog is, is het gemakkelijk om te overshooten. Het servosysteem is closed-loop-regeling. De aandrijving kan het feedbacksignaal van de motor-encoder direct bemonsteren. De positielus en de snelheidslus worden binnenin gevormd. Over het algemeen zal er geen stapverlies of overshoot van de stappenmotor zijn en zijn de regelprestaties betrouwbaarder.
Snelheidsresponsprestaties
Het duurt honderden milliseconden voordat een stappenmotor van stilstand naar werksnelheid accelereert, terwijl het AC-servosysteem een betere acceleratieprestatie heeft, doorgaans slechts enkele milliseconden, en kan worden gebruikt in regelsituaties waarbij snel starten en stoppen vereist is.
AC-servosystemen zijn in veel prestatieaspecten superieur aan stappenmotoren. Stappenmotoren worden echter vaak gebruikt als uitvoerende motoren in minder veeleisende situaties. Daarom moeten in het ontwerpproces van het besturingssysteem verschillende factoren, zoals regelvereisten en kosten, uitgebreid worden overwogen en moet een geschikte regelmotor worden geselecteerd.
