Was ist der Unterschied zwischen Servomotor und Schrittmotor?

In der modernen Industrie sind Motoren ein fester Bestandteil. Es gibt viele Arten von MotorenServomotorUndSchrittmotorensind zwei häufige. Obwohl beide zur Steuerung von Maschinenbewegungen verwendet werden, gibt es einen großen Unterschied zwischen ihnen. In diesem Artikel stellen wir das Funktionsprinzip, die Leistungsunterschiede und die Anwendungsbereiche von Servomotoren und Schrittmotoren vor.

 

Unterschied im Funktionsprinzip

Servomotoren und Schrittmotoren funktionieren nach unterschiedlichen Prinzipien. Ein Servomotor ist ein Regelsystem, das die Geschwindigkeit und Position des Motors durch Rückkopplungssignale steuert. Servomotoren bestehen normalerweise aus einem Motor, Encoder, Controller und Netzteil. Der Encoder wird zum Messen der Position und Geschwindigkeit des Motors verwendet, und der Controller passt die Bewegung des Motors entsprechend dem Rückkopplungssignal vom Encoder an. Servomotoren verfügen über eine hohe Regelgenauigkeit und können Bewegungen mit hoher Geschwindigkeit und Präzision realisieren.

 

 

Der Schrittmotor ist ein offenes Steuersystem, das die Geschwindigkeit und Position des Motors durch Steuerung des Impulssignals des Motors steuert. Ein Schrittmotor besteht normalerweise aus einem Motor, einem Treiber und einer Steuerung. Der Controller sendet Impulssignale an den Treiber, und der Treiber wandelt die Impulssignale in Bewegung für den Motor um. Die Regelgenauigkeit eines Schrittmotors ist relativ gering, ermöglicht aber eine präzise Positionsregelung.

 

Leistungsunterschied

 

1. Unterschiedliche Niederfrequenzeigenschaften

Schrittmotoren neigen bei niedrigen Drehzahlen zu niederfrequenten Vibrationen. Die Vibrationsfrequenz hängt vom Lastzustand und der Leistung des Fahrers ab. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass die Vibrationsfrequenz halb so hoch ist wie die Startfrequenz des Motors im Leerlauf. Dieses niederfrequente Vibrationsphänomen, das durch das Funktionsprinzip des Schrittmotors bestimmt wird, ist für den normalen Betrieb der Maschine sehr ungünstig. Wenn der Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, sollte im Allgemeinen eine Dämpfungstechnologie eingesetzt werden, um das niederfrequente Vibrationsphänomen zu überwinden, z. B. das Hinzufügen eines Dämpfers am Motor oder die Verwendung einer Unterteilungstechnologie am Treiber usw.

 

AC-Servomotoren laufen sehr ruhig und vibrieren auch bei niedrigen Drehzahlen nicht. Das AC-Servosystem verfügt über eine Resonanzunterdrückungsfunktion, die mangelnde Steifigkeit der Maschine ausgleichen kann, und das System verfügt über eine interne Frequenzauflösungsfunktion (FFT), die den Resonanzpunkt der Maschine erkennen kann, sodass er leicht eingestellt werden kann das System.

 

2. Unterschiedliche Drehmoment-Frequenz-Kennlinien

Das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors nimmt mit zunehmender Drehzahl ab und nimmt bei höherer Drehzahl stark ab, sodass seine maximale Arbeitsgeschwindigkeit im Allgemeinen 300-600 U/min beträgt.

 

AC-Servomotoren für konstante Drehmomentabgabe, d. h. bei Nenndrehzahl (im Allgemeinen 2000 U/min oder 3000 U/min), können Nenndrehmoment bei Nenndrehzahl über der konstanten Leistungsabgabe abgeben.

 

3. unterschiedliche Überlastfähigkeit

Schrittmotoren sind im Allgemeinen nicht überlastbar. AC-Servomotor hat eine starke Überlastfähigkeit. Das AC-Servosystem von Panasonic verfügt beispielsweise über Geschwindigkeitsüberlast- und Drehmomentüberlastfähigkeit. Sein maximales Drehmoment beträgt das Dreifache des Nenndrehmoments, das zur Überwindung des Trägheitsmoments von Trägheitslasten im Moment des Anfahrens genutzt werden kann. Da der Schrittmotor nicht über eine solche Überlastfähigkeit verfügt, muss zur Überwindung dieses Trägheitsmoments häufig ein Motor mit größerem Drehmoment ausgewählt werden, und die Maschine benötigt im Normalbetrieb nicht so viel Drehmoment, was zu einer Verschwendung führt Drehmomentphänomen.

 

4. Unterschiedliche Betriebsleistung

Schrittmotorsteuerung für die Steuerung mit offenem Regelkreis, die Startfrequenz ist zu hoch oder die Last ist zu groß, es besteht die Gefahr, dass Schritte verloren gehen oder das Phänomen des Stoppens blockiert wird. Die Geschwindigkeit ist zu hoch und anfällig für das Phänomen des Überschwingens, um die Genauigkeit sicherzustellen seiner Kontrolle sollte das Problem der Geschwindigkeitssteigerung und -senkung behandelt werden. AC-Servoantriebssystem für die Regelung mit geschlossenem Regelkreis, der Treiber kann das Feedback-Signal des Motor-Encoders direkt abtasten, die interne Zusammensetzung der Positionsschleife und der Geschwindigkeitsschleife, im Allgemeinen tritt beim Schrittmotor kein Schrittverlustphänomen auf Überschwingen, die Regelleistung ist zuverlässiger.

Anwendungsunterschied

Schrittmotoren bewegen sich normalerweise in Schritten, wobei jeder Schritt einen festen Winkel hat, und eignen sich daher gut für Anwendungen, die eine einfache Steuerung mit offenem Regelkreis und eine relativ geringe Genauigkeit erfordern. Daher eignen sich Schrittmotoren für einige Anwendungen, die keine besonders hohe Positioniergenauigkeit erfordern, wie z. B. Drucker, Scanner, Tintenstrahldrucker usw.

 

Im Gegensatz dazu sind Servomotoren bei Anwendungen mit strengeren Anforderungen an die Bewegungssteuerung besser geeignet. Servomotoren verwenden ein Rückkopplungssystem, das eine höhere Regelgenauigkeit und dynamische Reaktion bietet. Dadurch eignen sich Servomotoren für Anwendungen, die eine hochpräzise Positionierung, Geschwindigkeit und Positionssteuerung erfordern, wie z. B. CNC-Werkzeugmaschinen, Roboter, Flugzeuge usw. Servosysteme erreichen eine präzisere Bewegungssteuerung, indem sie die Leistung ständig anpassen, um Fehler zu vermeiden.

 

Kurz gesagt: Obwohl sowohl Servomotoren als auch Schrittmotoren zur Steuerung von Maschinenbewegungen verwendet werden, gibt es einen großen Unterschied zwischen ihnen. Der Servomotor ist ein Regelsystem mit hoher Regelgenauigkeit, das für schnelle und hochpräzise Bewegungen geeignet ist. Der Schrittmotor ist ein offenes Steuerungssystem mit geringeren Kosten, das für eine präzise Positionssteuerung geeignet ist. In praktischen Anwendungen sollte der geeignete Motortyp entsprechend den spezifischen Anforderungen ausgewählt werden.