Wie wählt man zwischen Schrittmotor, Servomotor und Gleichstrommotor? Erklären Sie sofort die wesentlichen Unterschiede

Nach drei Herbsten erfüllen die Bäume jeweils ihre eigenen Aufgaben. Schrittmotoren, Servos und Gleichstrommaschinen, was ist der Unterschied zwischen ihnen? Diese Frage schwirrt Ihnen schon seit langem im Kopf herum. Es gibt kein schwerwiegenderes Missverständnis als die Vermischung dieser drei Faktoren, was zu Fehlern bei der Modellauswahl und unnötigen Problemen im System führt. Heute analysiere und erkläre ich ihre inneren Zustände aus handwerklicher Sicht.

Ein sogenannter Schrittmotor ist eine Komponente der Open-Loop-Klassifizierung. Seine Drehung wird anhand der Anzahl der Impulse bestimmt. Jeder Schritt wird strikt befolgt und es gibt absolut keine Unklarheiten. Aufgrund seiner eigenen strukturellen Eigenschaften ist das erzeugte Drehmoment bei niedriger Drehzahl des Schrittmotors so stabil wie ein Berg und die Genauigkeit des Positionsspeichers ist beispiellos. Ob im Inneren des Druckers oder der Graviermaschine, Spuren seiner Existenz sind überall zu sehen. Allerdings hat der Schrittmotor einen Nachteil. Das heißt, wenn die Geschwindigkeit höher wird, wird das Drehmoment schwächer, genau wie ein starker Mann, der vorwärts rennt: Je weiter die Distanz, desto weniger Kraft verspürt er. Noch schlimmer ist, dass die Sorge, den Schritt zu verlieren, wie ein Schwert ist, das über dem Kopf hängt. Wenn die Last zu schwer ist, ist es so, als ob die Seele nicht in der Lage wäre, ihre Position zu halten, und die in der Anweisung angegebene Position ist völlig das Gegenteil der tatsächlichen Position.

Das Lenkgetriebe ist eine Art Halterung, die einem geschlossenen Kreislauf gleicht. Darin sind Potentiometer und Schaltkreise versteckt, und es wird ständig über sich selbst nachdenken. Der entscheidende Kern des Lenkgetriebes ist seine absolute Winkeltreue. Wenn neunzig Grad bestimmt sind, wird es neunzig Grad bis zum Tod entschlossen verteidigen. Selbst wenn eine äußere Kraft es erschüttert, wird es hart kämpfen und sich erholen. Allerdings ist sein Drehbereich begrenzt, meist auf 180 Grad begrenzt. Die Gelenke des Roboterarms und die Lenkung des Automodells hängen alle von seiner Genauigkeit ab. Allerdings ist der Preis des Lenkgetriebes oft um ein Vielfaches höher als der des Steppers. Sie sollten diese Wahl selbst in Betracht ziehen.

Der Gleichstrommotor sieht aus wie ein galoppierendes Pferd in der Wildnis. Sobald es eingeschaltet ist, wird der Galoppmodus aktiviert. Seine Geschwindigkeit kann durch Einstellen der Spannung gesteuert werden. Obwohl es klein ist, ist seine Leistungsdichte enorm. Sein kleiner Körper enthält viel Kraft. Der Aufbau der Gleichstrommaschine ist äußerst einfach, daher ist sie günstig und weist eine lange Lebensdauer auf. Ventilatoren, Bohrmaschinen und sogar vierrädrige Autos nutzen es als Kernkomponente. Allerdings liegen auch seine Nachteile auf der Hand: Es kann seine eigene Position nicht kennen. Wenn es beispielsweise hundertmal gedreht wird, kann es bei neunundneunzig oder einhundertein Umdrehungen zum Stillstand kommen. Noch wichtiger ist, dass die Steuerung der Gleichstrommaschine durch einen geschlossenen Regelkreis unterstützt werden muss, da sonst ihre Geschwindigkeit unregelmäßig wird und sich nur schwer stabilisieren lässt.

Schlüsselwörter: Ein geschlossener Kreislauf ist wie eine Stadt, ein offener Kreislauf ist wie ein Boot

Diese drei Ursachen und Wirkungen sind eng miteinander verknüpft. Wenn Sie eine präzise Positionierung durchführen möchten, können Sie außer Schrittmotoren und Servos nichts anderes tun. Wenn Sie den Effekt einer Hochgeschwindigkeitsrotation erzielen möchten, ist die Gleichstrommaschine natürlich dafür verantwortlich. Wenn Sie das Ziel minimaler Kosten erreichen möchten, ist eine Gleichstrommaschine oder ein Schrittmotor mit offenem Regelkreis die erste Wahl.Wenn Sie sich jedoch in einer komplexen Umgebung mit hoher Last und hoher Frequenz befinden, verliert der Schrittmotor häufig die Synchronisation. Selbst mit verschiedenen ausgefeilten Algorithmen ist es nicht so einfach, direkt auf ein Servo umzuschalten (darüber werde ich später sprechen).. Folgendes ist ein häufiger Fall: In einer Fabrik gibt es ein Förderband, das ursprünglich einen Schrittmotor verwendete. Während der Hochgeschwindigkeitsphase kam es zu einem Synchronisationsverlust, wodurch sich Material ansammelte. Später wurde es auf ein Gleichstrom-Beschleunigungs- und Untersetzungsgetriebe umgestellt. Obwohl die Funktion der präzisen Positionierung verloren ging, hoffte man nur, dass ein kontinuierlicher Betrieb erreicht werden könnte und die erwarteten Ergebnisse erzielt würden. Es gab auch ein bestimmtes Manipulatorgelenk, das einen Gleichstrommotor falsch nutzte. Der Winkeldrift war so schwerwiegend, dass er so instabil war wie ein Trunkenbold. Nach der Korrektur an ein Servo war die Genauigkeit wiederhergestellt. Es müssen Methoden zur Modellauswahl und angemessenen Behandlung vorhanden sein, was das Hauptprinzip der Technik ist.

Häufig gestellte Fragen (Q/A):

F: Brennt der Schrittmotor, wenn er blockiert ist?

A: Es weist Erwärmungseigenschaften auf, es ist jedoch nicht einfach, den Zündzustand zu erreichen. Beim Betrieb mit niedriger Drehzahl oder bei blockiertem Rotor bleibt der Strom ununterbrochen erhalten und die Temperatur steigt stark an. Sie müssen auf den Wärmeableitungszustand oder die allmähliche Abschwächung der Stromstärke achten.

F: Warum macht das Servo ein summendes Geräusch?

Kommt es zu einer Abweichung in der Position oder ist die Last zu schwer, werden intern noch Feinjustierungen vorgenommen, um äußeren Kräften standzuhalten. Dies ist ein normaler Mittelpositionsjitter und die Last kann erhöht oder die virtuelle Position angepasst werden.

F: Wie misst man die Drehzahl eines Gleichstrommotors?

Wenn Sie die wahre Geschwindigkeit wissen möchten, ist eine Steuerung im offenen Regelkreis nicht möglich. Der einzig richtige Weg ist eine Rückkopplung mit geschlossenem Regelkreis, die durch Hinzufügen eines Encoders oder eines Tachometergenerators erreicht werden kann.

F: Welcher der drei hat die längste Lebensdauer?

A: Bei Gleichstrommotoren ist der Bürstenverschleiß am schnellsten. Bei bürstenbehafteten Gleichstrommaschinen kann die Bürstenverschleißzeit Tausende von Stunden erreichen, während bei bürstenlosen Gleichstrommaschinen, Schrittmotoren und Servos (Kernbechern) die Bürstenverschleißzeit mehr als 10.000 Stunden erreichen kann.

F: Welche Roboterbeinanwendung sollte ich wählen?

A: Servo- oder Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis. Bei normalem Gleichstrom und ohne Positionsrückmeldung ist es schwierig, auszuhalten. Der gemeinsamen Position muss Vorrang eingeräumt werden.。

F: Wie ist der Preis sortiert?

In einem Fall bedeutet A hier, dass der Preis des Servos am teuersten ist, der Preis des Schrittmotors an zweiter Stelle und der Preis des Gleichstroms am niedrigsten ist. Wenn dem Encoder jedoch hochpräziser Gleichstrom hinzugefügt wird, übersteigt sein Preis den des Schrittmotors.

Handlungsvorschläge gibt es hier:

An dieser Stelle muss immer wieder betont werden, dass man sich bei der Auswahl eines Modells an den tatsächlichen Bedürfnissen orientieren und sich nie allein auf persönliche Vorlieben verlassen sollte. Wenn Sie eine wirtschaftliche Positionierung im offenen Regelkreis erreichen möchten, können Schrittmotoren die Aufgabe erfüllen. Wenn Sie eine präzise Winkelregelung im geschlossenen Regelkreis erreichen möchten, ist ein Servo die beste Wahl.Wenn eine schnelle Rotation erforderlich ist und keine Rücksicht auf die Position genommen werden muss, sind Gleichstrommotoren definitiv die beste Wahl.。Lassen Sie mich den Kernpunkt wiederholen. Schrittmotoren haben das Problem, dass sie Angst haben, Schritte zu verlieren, Servos haben begrenzte Winkel und Gleichstrommotoren fehlt die Fähigkeit zur Selbstüberwachung.. Bitte beachten Sie diese drei Kernpunkte und vergleichen Sie die Auslastung, Geschwindigkeit, Genauigkeit und das Budget des Projekts, damit Sie verstehen, wie Sie die Wahl treffen müssen. Wenn Sie immer noch zögern, können Sie auch einen einfachen Prüfstand bauen: Lassen Sie diese drei Motoren unter denselben Lastbedingungen entlang der festgelegten Flugbahn laufen und beobachten Sie sorgfältig, ob sie außer Tritt geraten, überschwingen und die Temperatur ansteigt. Denn Beweise sind überzeugender als Beredsamkeit.

Daher gibt es keinen allmächtigen Motor, sondern nur die passende Modellwahl. Lassen Sie mich mit einem Gedanken zurücklassen: Ist der Standort, die Geschwindigkeit oder die Kosten der Hauptindikator für das heutige Projekt? Sobald dieses Problem gelöst ist, erscheint der Motor natürlich.