Как выбрать между шаговым двигателем, сервоприводом и двигателем постоянного тока? Объясните сразу основные различия

Через три осени каждое дерево исполняет свои обязанности. Шаговые двигатели, сервоприводы и машины постоянного тока, в чем разница между ними? Этот вопрос уже давно крутится в ваших умах. Нет более серьезного заблуждения, чем смешивание этих трех вместе, приводящее к ошибкам при выборе модели и добавляющее ненужные хлопоты системе. Сегодня я анализирую и объясняю их внутреннее состояние с точки зрения мастера.

То, что называется шаговым двигателем, является компонентом классификации с разомкнутым контуром. Его вращение определяется исходя из количества импульсов. Каждый шаг строго соблюдается, и здесь нет абсолютно никакой двусмысленности. Благодаря своим конструктивным особенностям, когда шаговый двигатель работает на низкой скорости, создаваемый крутящий момент стабилен, как гора, а точность памяти положения не имеет себе равных. Будь то внутри принтера или гравировального станка, признаки его существования можно увидеть повсюду. Однако у шагового двигателя есть недостаток. То есть, когда скорость становится выше, крутящий момент становится более ослабленным, точно так же, как сильный человек, бегущий вперед, чем дальше расстояние, тем меньше силы он чувствует. Что еще более серьезно, так это то, что беспокойство о потере шага похоже на меч, висящий над головой. Если ноша слишком тяжела, то это будет похоже на то, что душа не сможет удержать свое положение, а положение, указанное в инструкции, будет совершенно противоположным действительному положению.

Рулевой механизм представляет собой своеобразный фиксатор, напоминающий замкнутый контур. Внутри него спрятаны потенциометры и схемы, и он все время будет отражаться сам на себе. Ключевым моментом рулевого механизма является его абсолютная верность углу поворота. Если обозначено девяносто градусов, то он будет решительно защищать девяносто градусов до самой смерти. Даже если есть внешняя сила, которая его потрясет, он будет упорно бороться и восстановиться. Однако диапазон его вращения ограничен, в основном ограничен 180 градусами. Соединения роботизированной руки и рулевое управление модели автомобиля зависят от его точности. Однако цена рулевого механизма зачастую в несколько раз превышает стоимость шагового двигателя. Вам следует обдумать этот выбор самостоятельно.

Двигатель постоянного тока выглядит как скачущая лошадь по дикой местности. После включения он включит режим галопа. Его скорость можно контролировать, регулируя напряжение. Хотя он небольшой по размеру, его удельная мощность огромна. Его маленькое тело содержит много энергии. Конструкция машины постоянного тока чрезвычайно проста, поэтому она дешева и имеет длительный срок службы. Вентиляторы, электрические дрели и даже четырехколесные автомобили используют его в качестве основного компонента. Однако очевидны и его недостатки: он не может знать собственной позиции. Например, если его повернуть сто раз, он может остановиться на девяноста девяти или ста одном обороте. Что еще более важно, управление машиной постоянного тока должно поддерживаться замкнутым контуром, иначе ее скорость будет нестабильной и ее будет трудно стабилизировать.

Ключевые слова: Замкнутый контур подобен городу, открытый контур похож на лодку.

Эти три причины и следствия тесно взаимозависимы. Если вы хотите выполнить точное позиционирование, кроме шаговых двигателей и сервоприводов, ничто другое не справится с этой задачей. Если вы хотите добиться эффекта высокоскоростного вращения, естественно, за это отвечает машина постоянного тока. Если вы хотите достичь цели с минимальными затратами, первым выбором будет машина постоянного тока или шаговый двигатель с разомкнутым контуром.Однако если вы находитесь в сложной среде с большой нагрузкой и высокой частотой, шаговый двигатель часто теряет синхронизацию. Даже при использовании различных сложных алгоритмов это не так просто, как прямое переключение на сервопривод (об этом я расскажу позже).. Ниже приводится распространенный случай: на заводе имеется конвейерная лента, на которой изначально использовался шаговый двигатель. На этапе высокоскоростной работы он потерял синхронизацию, что привело к накоплению материала. Позже его заменили на коробку передач постоянного тока. Хотя функция точного позиционирования была утрачена, оставалось лишь надеяться, что удастся добиться непрерывной работы, и ожидаемые результаты были достигнуты. Был также определенный шарнир манипулятора, который неправильно использовал двигатель постоянного тока. Угол сноса был настолько серьезным, что он был неустойчив, как пьяный. После корректировки на сервопривод точность восстановилась. Должны быть методы выбора модели и соответствующего лечения, что является основным принципом техники.

Часто задаваемые вопросы (Q/A):

Вопрос: Сгорит ли шаговый двигатель, если он заблокирован?

A: Он имеет характеристики нагрева, но достичь состояния воспламенения нелегко. При работе на низкой скорости или в ситуации блокировки ротора ток будет продолжаться непрерывно, а температура значительно повысится. Необходимо обратить внимание на состояние отвода тепла или постепенное ослабление силы тока.

Вопрос: Почему сервопривод издает жужжащий звук?

Если есть отклонение в положении или нагрузка слишком велика, точная регулировка все равно выполняется внутри, чтобы противостоять внешним силам. Это нормальное дрожание среднего положения, и нагрузку можно увеличить или отрегулировать виртуальное положение.

Вопрос: Как измерить скорость двигателя постоянного тока?

Если вы хотите узнать истинную скорость, управление с разомкнутым контуром невозможно. Единственно правильный путь — это обратная связь по замкнутому контуру, чего можно добиться добавлением энкодера или генератора тахометра.

Вопрос: Какой из трех имеет самый длинный срок службы?

О: Среди двигателей постоянного тока износ щеток происходит быстрее всего. Для щеточных машин постоянного тока время износа щеток может достигать тысяч часов, тогда как для бесщеточных машин постоянного тока, шаговых двигателей и сервоприводов (сердечников) время износа щеток может достигать более 10 000 часов.

Вопрос: Какое применение ноги робота мне выбрать?

A: Сервопривод или шаговый двигатель с замкнутым контуром. При обычном постоянном токе и отсутствии обратной связи по положению стоять сложно. Совместная позиция должна иметь приоритет.。

Вопрос: Как сортируется цена?

В одном случае здесь A указывает на то, что цена сервопривода самая дорогая, цена шагового двигателя — вторая, а цена постоянного тока — самая низкая. Однако когда к энкодеру добавляется высокоточный постоянный ток, его цена превышает стоимость шагового двигателя.

Рекомендации к действию здесь:

Здесь необходимо неоднократно подчеркнуть, что при выборе модели следует учитывать ее реальные потребности и никогда не полагаться исключительно на личные предпочтения. Если вы хотите добиться экономического позиционирования с разомкнутым контуром, то шаговые двигатели могут справиться с этой задачей. Если вы хотите добиться точного управления углом с обратной связью, лучшим выбором будет сервопривод.Когда есть необходимость в высокоскоростном вращении и нет необходимости заботиться о положении, двигатели постоянного тока, безусловно, являются лучшим выбором.。Позвольте мне еще раз подчеркнуть основную мысль. Шаговые двигатели боятся потерять шаги, сервоприводы имеют ограниченные углы, а двигатели постоянного тока не имеют возможности самоконтроля.. Пожалуйста, придерживайтесь этих трех ключевых моментов и сравнивайте нагрузку, скорость, точность и бюджет, связанные с проектом, чтобы вы могли понять, как сделать выбор. Если вы все еще сомневаетесь, вы можете также построить простой испытательный стенд: при одинаковых условиях нагрузки дайте этим трем двигателям работать по заданной траектории и внимательно наблюдайте, нет ли у них рассогласования, перерегулирования и повышения температуры. Ведь доказательства убедительнее красноречия.

Поэтому нет всемогущего мотора, есть только соответствующий выбор модели. Я задам вам вопрос: в сегодняшнем проекте основным показателем является местоположение, скорость или стоимость? Как только эта проблема будет решена, мотор, естественно, появится.