Lựa chọn giữa động cơ servo và động cơ bước có thể khá khó khăn liên quan đến việc cân bằng một số yếu tố thiết kế. Các cân nhắc về chi phí, mô-men xoắn, tốc độ, gia tốc và mạch truyền động đều đóng vai trò trong việc lựa chọn động cơ tốt nhất cho ứng dụng của bạn. Chúng tôi đã xem xét công dụng và điểm mạnh của chúng để giúp bạn chọn động cơ phù hợp cho ứng dụng của mình.
Kết quả tổng thể
- 50 đến 100 cặp từ
- Dễ dàng kiểm soát hơn
- Linh hoạt và chính xác hơn
- Tốt hơn ở tốc độ thấp
- Bốn đến 12 cặp từ
- Ít điểm dừng hơn
- Có thể yêu cầu bộ mã hóa quay
- Tốt hơn ở tốc độ cao hơn
Động cơ bước và động cơ servo khác nhau ở hai điểm chính: cấu tạo cơ bản và phương tiện điều khiển của chúng. Cả hai đều cung cấp lực quay để di chuyển một hệ thống. Các bước có nhiều bước hơn hoặc các vị trí mà động cơ có thể giữ.
Nhìn chung, động cơ servo là tốt nhất cho các ứng dụng tốc độ cao, mô-men xoắn cao. Thiết kế của động cơ bước cung cấp mô-men xoắn giữ cố định mà không cần động cơ được cấp điện. Mô-men xoắn của động cơ bước ở tốc độ thấp lớn hơn mô-tơ servo có cùng kích thước. Tuy nhiên, Servos có thể đạt được tốc độ tổng thể cao hơn.
Số bước: Động cơ bước Cung cấp nhiều loại hơn
-
Nhiều cặp từ hơn, có nghĩa là nhiều bước hơn
- Dễ dàng đạt được một bước cụ thể hơn
- Ít cặp từ hơn
- Ít dễ dàng hơn để đến một địa điểm chính xác
Động cơ bước thường có từ 50 đến 100 cặp từ cực bắc và nam được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu hoặc dòng điện. Trong khi đó, động cơ servo có ít cực hơn, thường có tổng số từ 4 đến 12.
Mỗi cung cấp một điểm dừng tự nhiên cho trục động cơ. Số lượng điểm dừng nhiều hơn cho phép động cơ bước di chuyển chính xác và chính xác giữa mỗi điểm và cho phép nó hoạt động mà không cần bất kỳ phản hồi vị trí nào cho nhiều ứng dụng. Động cơ servo thường yêu cầu một bộ mã hóa quay để theo dõi vị trí của trục động cơ, đặc biệt nếu nó cần thực hiện các chuyển động chính xác.
Cơ chế Lái xe: Các bước Chính xác hơn
- Dễ dàng lái xe đến một vị trí cụ thể hơn
- Tìm vị trí cuối cùng dựa trên số bước
- Khó kiểm soát chính xác hơn
- Đọc vị trí cuối cùng dựa trên điều chỉnhhiện tại
Điều khiển động cơ bước đến một vị trí chính xác đơn giản hơn nhiều so với điều khiển động cơ servo. Với động cơ bước, một xung truyền động đơn sẽ di chuyển trục động cơ một bước, từ cực này sang cực tiếp theo. Vì kích thước bước của một động cơ nhất định được cố định ở một số vòng quay nhất định, việc di chuyển đến một vị trí chính xác là vấn đề gửi đúng số lượng xung.
Ngược lại, động cơ servo đọc sự khác biệt giữa vị trí bộ mã hóa hiện tại và vị trí chúng được lệnh và điều chỉnh dòng điện cần thiết để di chuyển đến vị trí chính xác. Với thiết bị điện tử kỹ thuật số ngày nay, động cơ bước dễ điều khiển hơn nhiều so với động cơ servo.
Hiệu suất: Servos tốt hơn ở tốc độ cao
- RPM tối đa thấp hơn (khoảng 2.000)
- Ít mô-men xoắn hơn ở tốc độ cao hơn
- Có thể chạy ở tốc độ cao hơn nhiều
- Không làm mất mô-men xoắn với RPM
Đối với các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao và mô-men xoắn lớn, động cơ servo sẽ tỏa sáng. Động cơ bước đạt đỉnh khoảng tốc độ 2.000 vòng / phút, trong khi động cơ servo có sẵn nhanh hơn nhiều lần. Động cơ servo cũng duy trì định mức mô-men xoắn của chúng ở tốc độ cao, lên đến 90% mô-men xoắn định mức có sẵn từ động cơ servo ở tốc độ cao.
Servos hiệu quả hơn động cơ bước, với hiệu suất từ 80-90%. Một động cơ servo có thể cung cấp gần gấp đôi mô-men xoắn định mức của chúng trong thời gian ngắn, cung cấp nhiều công suất để sử dụng khi cần thiết. Ngoài ra, động cơ servo hoạt động êm ái, có sẵn trong ổ AC và DC và không bị rung hoặc bị các vấn đề về cộng hưởng.
Động cơ bước mất một lượng đáng kể mô-men xoắn khi chúng đạt đến tốc độ tối đa của trình điều khiển. Điển hình là mất 80% mô-men xoắn định mức ở 90% tốc độ tối đa. Động cơ bước cũng không tốt bằng động cơ servo trong việc tăng tốc tải. Cố gắng tăng tốc tải quá nhanh trong đó bước không thể tạo ra đủ mô-men xoắn để chuyển sang bước tiếp theo trước khi xung truyền động tiếp theo sẽ dẫn đến bước bị bỏ qua và mất vị trí.
Phán quyết cuối cùng
Việc chọn động cơ tốt nhất cho ứng dụng của bạn phụ thuộc vào một số tiêu chí thiết kế chính cho hệ thống của bạn, bao gồm chi phí, yêu cầu về độ chính xác vị trí, yêu cầu về mô-men xoắn, khả năng cung cấp điện của ổ đĩa và yêu cầu về gia tốc.
Động cơ bước phù hợp hơn cho các ứng dụng tăng tốc thấp hơn, mô-men xoắn giữ cao. Động cơ servo có khả năng cung cấp nhiều năng lượng hơn động cơ bước nhưng đòi hỏi mạch truyền động phức tạp hơn nhiều và phản hồi vị trí để định vị chính xác. Họ thường yêu cầu hộp số, đặc biệt là để vận hành tốc độ thấp hơn. Yêu cầu đối với hộp số và bộ mã hóa vị trí làm cho thiết kế động cơ servo trở nên phức tạp hơn về mặt cơ học và tăng yêu cầu bảo trì cho hệ thống.
Nếu độ chính xác của vị trí là cần thiết, thì tải trên động cơ không được vượt quá mô-men xoắn của nó hoặc bộ bước phải được kết hợp với bộ mã hóa vị trí để đảm bảo độ chính xác. Động cơ bước cũng gặp phải các vấn đề về rung động và cộng hưởng. Ở một số tốc độ nhất định, một phần phụ thuộc vào động lực học của tải, động cơ bước có thể cộng hưởng và không thể truyền tải. Điều này dẫn đến các bước bị bỏ qua, động cơ bị chết máy, rung quá mức và tiếng ồn.
![Cách buộc Windows khởi động lại ở Chế độ an toàn [15 phút]](https://i.technologyhumans.com/images/003/image-6168-j.webp "Cách buộc Windows khởi động lại ở Chế độ an toàn [15 phút]")
