스테퍼 모터는 현대 디지털 제어 기술과 필수적인 연결을 갖는 개별 모션 장치입니다.현재 국내 디지털 제어 시스템에서는 스테퍼 모터가 널리 사용됩니다.완전 디지털 AC 서보 시스템의 출현으로 AC 서보 모터는 디지털 제어 시스템에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.디지털 제어의 발전 추세에 적응하기 위해 스테퍼 모터 또는 완전 디지털 AC 서보 모터가 모션 제어 시스템의 실행 모터로 주로 사용됩니다.두 가지 모두 제어 모드(펄스 열 및 방향 신호)가 유사하지만 성능 및 적용 사례에는 큰 차이가 있습니다.이제 둘의 성능을 비교해 보세요.
제어 정확도가 다릅니다.
2상 하이브리드 스테퍼 모터의 스텝각은 일반적으로 3.6도와 1.8도이고, 5상 하이브리드 스테퍼 모터의 스텝각은 일반적으로 0.72도와 0.36도입니다.스텝 각도가 더 작은 일부 고성능 스테퍼 모터도 있습니다.예를 들어, 천천히 움직이는 와이어 공작 기계용으로 Stone Company에서 생산한 스테핑 모터의 스텝 각도는 0.09도입니다.BERGER LAHR이 생산하는 3상 하이브리드 스테핑 모터는 0.09도의 스텝각을 갖고 있습니다.DIP 스위치는 1.8도, 0.9도, 0.72도, 0.36도, 0.18도, 0.09도, 0.072도, 0.036도로 설정되며, 이는 2상 및 5상 하이브리드 스테핑 모터의 스텝 각도와 호환됩니다.
AC 서보 모터의 제어 정확도는 모터 샤프트 후단에 있는 로터리 엔코더에 의해 보장됩니다.표준 2500라인 인코더가 있는 모터의 경우 드라이버 내부의 4중 주파수 기술로 인해 펄스 등가는 360도/10000=0.036도입니다.17비트 인코더가 있는 모터의 경우 드라이버가 217=131072 펄스를 수신할 때마다 모터는 한 바퀴 회전합니다. 즉, 해당 펄스는 360도/131072=9.89초입니다.이는 스텝 각도가 1.8도인 스테퍼 모터에 해당하는 펄스의 1/655입니다.
저주파 특성은 다릅니다.
스테퍼 모터는 저속에서 저주파 진동이 발생하기 쉽습니다.진동 주파수는 부하 상태 및 운전자의 성능과 관련이 있습니다.일반적으로 진동 주파수는 모터의 무부하 인출 주파수의 절반이라고 믿어집니다.스테핑 모터의 작동 원리에 의해 결정되는 이러한 저주파 진동 현상은 기계의 정상적인 작동에 매우 불리합니다.스테퍼 모터가 저속에서 작동할 때 일반적으로 모터에 댐퍼를 추가하거나 드라이버에 세분 기술을 사용하는 등 저주파 진동 현상을 극복하기 위해 댐핑 기술을 사용해야 합니다.
AC 서보 모터는 매우 부드럽게 작동하며 저속에서도 진동하지 않습니다.AC 서보 시스템에는 기계의 강성 부족을 커버할 수 있는 공진 억제 기능이 있으며, 시스템 내부에는 주파수 분석 기능(FFT)이 있어 기계의 공진점을 검출하고 시스템 조정을 용이하게 할 수 있습니다.
모멘트-주파수 특성은 다릅니다.
스테퍼 모터의 출력 토크는 속도가 증가함에 따라 감소하고 더 높은 속도에서 급격히 떨어지므로 최대 작동 속도는 일반적으로 300-600RPM입니다.AC 서보 모터는 일정한 토크 출력을 가지고 있습니다. 즉, 정격 속도(일반적으로 2000RPM 또는 3000RPM) 내에서 정격 토크를 출력할 수 있으며, 정격 속도 이상에서는 일정한 전력 출력을 갖습니다.
과부하 용량은 다릅니다.
스테퍼 모터에는 일반적으로 과부하 기능이 없습니다.AC 서보 모터는 강력한 과부하 용량을 가지고 있습니다.Panasonic AC 서보 시스템을 예로 들면 속도 과부하 및 토크 과부하 기능이 있습니다.최대 토크는 정격 토크의 3배로 시동 순간 관성 부하의 관성 모멘트를 극복하는 데 사용할 수 있습니다.스테퍼 모터에는 이러한 종류의 과부하 용량이 없기 때문에 모델을 선택할 때 이러한 관성 모멘트를 극복하기 위해 더 큰 토크를 가진 모터를 선택해야 하는 경우가 많으며 기계는 작업 중에 그렇게 큰 토크가 필요하지 않습니다. 정상 작동이므로 토크가 나타납니다.낭비 현상.
실행 성능이 다릅니다.
스테핑 모터의 제어는 개방 루프 제어입니다.기동 주파수가 너무 높거나 부하가 너무 크면 스텝 손실이나 실속이 쉽게 발생합니다.속도가 너무 높으면 속도가 너무 높으면 오버슈팅이 쉽게 발생합니다.따라서 제어 정확도를 보장하려면 적절하게 처리해야 합니다.상승 및 감속 문제.AC 서보 드라이브 시스템은 폐쇄 루프 제어입니다.드라이브는 모터 인코더의 피드백 신호를 직접 샘플링할 수 있으며 내부 위치 루프와 속도 루프가 형성됩니다.일반적으로 스테핑 모터의 스텝 손실이나 오버슈트가 없으며 제어 성능이 더 안정적입니다.
속도 응답 성능이 다릅니다:
스테퍼 모터가 정지 상태에서 작동 속도(일반적으로 분당 수백 회전)까지 가속하는 데는 200~400밀리초가 걸립니다.AC 서보 시스템의 가속 성능이 더 좋습니다.CRT AC 서보 모터를 예로 들면, 정지 상태에서 정격 속도 3000RPM까지 가속하는 데 몇 밀리초밖에 걸리지 않으며, 이는 빠른 시작과 정지가 필요한 제어 상황에 사용할 수 있습니다.
요약하자면, AC 서보 시스템은 성능의 여러 측면에서 스테퍼 모터보다 우수합니다.그러나 덜 까다로운 경우에는 스테퍼 모터가 종종 실행 모터로 사용됩니다.따라서 제어 시스템의 설계 과정에서는 제어 요구 사항, 비용 등 다양한 요소를 종합적으로 고려하여 적절한 제어 모터를 선택해야 한다.
스테퍼 모터는 전기 펄스를 각도 변위로 변환하는 액추에이터입니다.쉽게 말하면 스테퍼 드라이버가 펄스 신호를 받으면 스테퍼 모터를 구동하여 설정된 방향으로 고정 각도(및 스텝 각도)를 회전시킵니다.
정확한 포지셔닝 목적을 달성하기 위해 펄스 수를 제어하여 각도 변위를 제어할 수 있습니다.동시에 펄스 주파수를 제어하여 모터 회전의 속도와 가속도를 제어하여 속도 조절 목적을 달성할 수 있습니다.
스테퍼 모터에는 영구 자석(PM), 반응성(VR), 하이브리드(HB)의 세 가지 유형이 있습니다.
영구 자석 스테핑은 일반적으로 토크와 부피가 작은 2상이며 스텝 각도는 일반적으로 7.5도 또는 15도입니다.
리액티브 스테핑은 일반적으로 3상으로 큰 토크 출력을 실현할 수 있으며 스테핑 각도는 일반적으로 1.5도이지만 소음과 진동이 매우 큽니다.유럽, 미국 등 선진국에서는 1980년대에 없어졌다.
하이브리드 스테퍼는 영구자석형과 반응형의 장점을 결합한 것이다.2상과 5상으로 나누어집니다. 2상 스텝각은 일반적으로 1.8도이고 5상 스텝각은 일반적으로 0.72도입니다.이 유형의 스테퍼 모터가 가장 널리 사용됩니다.
게시 시간: 2023년 3월 25일