ブラシレスステッパーモータとサーボモータの比較

全デジタルACサーボシステムの登場により、ACサーボモータはデジタル制御システムでますます使用されています。デジタル制御の開発動向に適応するために、モーションコントロールシステムのほとんどは、エグゼクティブモータとしてステッパーモータやオールデジタルACサーボモータを使用しています。これら2つは制御方法(パルス列と方向信号)で似ていますが、性能や用途に大きな違いがあります。

従来のステッパーモータとサーボモータの基本的な違いは、モータの種類と制御方法です。ステッパーモーターは通常50~100極のブラシレスモーターを使用し、一般的なサーボモーターは4~12極しか使用しないです。極はモーターの領域で、電柱または南極は永久磁石磁石または巻線電流を通るコイルによって発生します。

ステッパーモーターは複数の極間を正確に移動できるためエンコーダは必要ありませんが、位置を追跡するためにエンコーダーを必要とするサーボモーターはほとんどありません。サーボユニットがモータエンコーダとコマンドポジション[閉ループ]の差を読み取り、動きに必要な電流を調整する場合、ステッパーモーターはパルス[オープンループ]のみを使用して増分移動します。

1. 制御精度の違い

2相ハイブリッドステッピングモータのステップ角度は、一般的に3.6度と1.8度であり、5相ハイブリッドステッピングモーターのステップ角度は、一般的に0.72度と0.36度です。また、ステップ角度が小さい高性能ステッピングモーターもあります。たとえば、ストーンカンパニーが製造した低速線工作機械のステッピングモーターのステップ角度は0.09度です。ドイツのBergerlahr(bergerlahr)によって製造された3相のハイブリッドステッピングモーターは、コードスイッチのステップ角度を1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0.072、0.072、0.036に設定し、2相および5相ハイブリッドステッピングモーターのステップ角度と互換性があります。

2:異なる低周波特性

ステッピングモータは、低速で低周波振動を起こしやすい。振動周波数は、ロード条件とドライブの性能に関連しています。振動周波数は、一般にモータの無負荷離陸周波数の半分であると考えられる。ステッパーモータの動作原理によって決定されるこの低周波振動現象は、機械の通常の動作に非常に好ましくない。ステッピングモータが低速で動作している場合、減衰技術は、一般に、モータにダンパーを追加したり、ドライブ上でサブディビジョン技術を使用するなど、低周波振動現象を克服するために使用する必要があります。

3:異なるモーメント周波数特性

ステッピングモータの出力トルクは速度の増加に伴って低下し、より高速で急激に低下するため、最大動作速度は一般的に300〜600rpmです。

ACサーボモーターは一定のトルク出力、つまり定格速度(一般に2000rpmまたは3000rpm)内で定格トルクを出力でき、定格速度より上の一定の出力を出力できます。

4: 異なる過負荷容量

ステッパーモータは、一般に過負荷容量を有しません。ACサーボモーターは強い過負荷能力を有する。パナソニックACサーボシステムを例に取り、速度過負荷とトルク過負荷機能を備えています。最大トルクは定格トルクの3倍で、開始時の慣性負荷の慣性モーメントを克服するために使用できます。ステッパーモータにはこの過負荷能力がないため、モデルを選択する際にこの慣性モーメントを克服するためには、より大きなトルクを持つモータを選択する必要がよく、通常の動作時にこのような大きなトルクを必要としないため、トルクが現れます。廃棄物の現象。

5: 異なる動作性能

ステッピングモータは、オープンループ制御によって制御されます。開始周波数が高すぎる場合や負荷が大きすぎる場合は、ステップや失速を失う可能性があります。速度が高すぎると、オーバーシュートが簡単です。したがって、その制御精度を確保するために、うまく処理する必要があります。スピードアップとダウンの問題をスピードアップします。ACサーボドライブシステムは閉ループ制御です。ドライブはモーターエンコーダのフィードバック信号を直接サンプリングできる。位置ループとスピードループは内部に形成されています。一般的に、ステッパーモータはステップやオーバーシュートを失うことはなく、制御性能はより信頼性が高くなります。

6: 速度はパフォーマンスに異なる影響を与える

ステッピングモータが停止から動作速度(一般的に毎分数百回転)に加速するのに200〜400ミリ秒かかります。ACサーボシステムの加速性能が優れています。パナソニック msma400w AC サーボモーターを例として取ると、停止から速度3000rpmまで加速するのにわずか数ミリ秒しかかかりません。