Қадамдық қозғалтқыш және серво қозғалтқыш: өнеркәсіптік қолданбалар үшін дұрыс таңдауды қалай жасауға болады

Қадамдық қозғалтқыштар да, серво қозғалтқыштар да маңызды, себебі көптеген машиналар қарапайым айналдырудың орнына басқарылатын қозғалысты қажет етеді. Екеуі де қозғалысты басқару қозғалтқыштар машиналарды жылжыту үшін қолданылады, бірақ әдістері әртүрлі. 

Қалай таңдайсыз? қадамдық қозғалтқыш және серво қозғалтқыш? 

Қадамдық қозғалтқыштар белгіленген қадамдармен немесе “қадамдармен” қозғалады. Сонымен қатар, серво қозғалтқыштар позицияны, жылдамдықты және моментті үздіксіз түзету үшін кері байланысты басқаруды пайдаланады. 

Екеуінің арасынан таңдау жасаған кезде құнын, дәлдігін, жылдамдығын, айналу моментін және іске қосу-өшіру уақытын ескеру қажет. 

Бұл нұсқаулық механикалық инженерлер мен жабдық дизайнерлеріне ең жақсы түрді таңдауға көмектесу үшін әрбір қозғалтқыш түрінің сипаттамаларын қарастырады. 

Ашық циклді басқару мен жабық циклді басқарудың айырмашылығы неде?

Құны немесе айналу моментін зерттемес бұрын, бұл қозғалтқыштардың қалай басқарылатынын түсіну өте маңызды. Қадамдық қозғалтқыш пен серво қозғалтқыштың негізгі айырмашылықтары осы конструкциялардан туындайды. 

Қадамдық қозғалтқыштар: Ашық циклді қозғалысты басқару

Қадамдық қозғалтқыш қадамдарын белгіленген бұрыштық аралықтарда, әдетте 1,8°-та жасайды NEMA степлері қозғалтқыш. Жиі қолданылатын қадамдық қозғалтқыш рамасының түрлері NEMA 17, 23 және 34 болып табылады. қадамдық қозғалтқыш жүргізушісі қозғалтқышты импульстік түрде басқарады, ал қозғалтқыштың өзі позиция туралы ешқандай ақпарат алмай бір қадам жасайды.

Ашық циклді басқару жүйені қарапайым және арзан ұстауға көмектеседі. Дегенмен, қадамдық қозғалтқыштың жүктеме астында қадамды жіберіп алғанын анықтау мүмкіндігі жоқ.

Серво қозғалтқыштары: тұйық циклді қозғалысты басқару

Серво қозғалтқыш біліктің нақты күйін үздіксіз хабарлайтын энкодермен жұптасады серво қозғалтқыш контроллері. Контроллер нақты және басқарылатын позицияны салыстырады және нақты уақыт режимінде түзетеді.

Бұл тұйық цикл архитектура позициясын жоғалтпай айнымалы жүктемелерді өңдейді. Бірақ ол аппараттық құралдарды (кодер, кері байланыс сымдары) қосады және іске қосу кезінде реттеуді қажет етеді.

Қадамдық қозғалтқыш пен серво қозғалтқышты қалай таңдауға болады

Бұл бөлімде сізге таңдау жасауға көмектесетін бес өлшем талқыланады Қадамдық қозғалтқыш пен серво қозғалтқышы. 

1. Құны

Қадамдық қозғалтқыштар материалдардың бастапқы құнын төмендету артықшылығына ие. Әдетте, бұл сол серво ерітіндісімен салыстырғанда шамамен 30-дан 50%-ге дейін төмен. 

A қадамдық қозғалтқыш жүргізушісі NEMA 23 қадамдық қозғалтқышымен жұптастыруға қарағанда әлдеқайда арзан серво қозғалтқышты орнату. Бұл балама сервожүйе қозғалтқышты, энкодерді және серво қозғалтқыш контроллері бірдей айналу моментін ұсыну үшін.

Бірақ, қадамдық қозғалтқыштардың бір кемшілігі - олар тыныштықта болған кезде толық номиналды токты тартады. Машинаның қызмет ету мерзімі ішінде бұл жоғары қуат тұтынуы, әсіресе үздіксіз жұмыс кезінде, пайдалану шығындарын арттырады.

2. Дәлдік және дәлдік

Стандарт NEMA степлері мотор ашық циклді жұмыс кезінде ±0,005° қадам дәлдігін қамтамасыз етеді. Бұл 3D принтерлер, заттаңбалау машиналары және болжамды жүктемесі бар әртүрлі таңдау және орналастыру операциялары сияқты қолданбалар үшін жеткілікті.

Серво қозғалтқыш кодтаушының кері байланыс циклін пайдаланып, өзінің орналасу қателігін үздіксіз реттейді. Робототехника немесе көп осьті CNC өңдеу сияқты кумулятивті қателіктерге төтеп бере алмайтын қолданбалар үшін серво қозғалтқыштың тұйық циклді басқаруы өте маңызды.

Қадамдық-серво гибридтері жақсы ымыраға келеді: стандартты қадамдық қозғалтқыш дизайнымен біріктірілген кодтаушы кері байланыс тізбегі.

3. Жылдамдық және үдеу

Қадамдық қозғалтқыштардың айналу моменті 1000 айн/мин-нан асатындықтан, олардың өнімділігі өте төмен. Осы себепті, қадамдық қозғалтқыштар бір нүктеден екінші нүктеге көп өнімділік пен қозғалысты қажет ететін процестер үшін ұсынылмайды.

Екінші жағынан, серво қозғалтқыштар бүкіл жылдамдық спектрі бойынша тұрақты айналу моментін сақтайды. Олар әдетте 5000 айн/мин-нан асатын жылдамдықта жұмыс істейді.

4. Айналдыру моментінің сипаттамалары

Қадамдық қозғалтқыштың ең үлкен артықшылығы - тыныштықта тұрған кездегі жоғары ұстау моменті. Мысалы, күн батареяларын трекерлерді, клапан жетектерін және тарату бастарын пайдаланған кезде, қадамдық қозғалтқыштар қуат тежегішінсіз позицияны тиімді ұстайды. 

Екінші жағынан, серво қозғалтқыштар тұрақты динамикалық моментке келгенде тиімді. Қозғалыс кезінде жүктеме өзгергенде, мысалы, жүктемесі өзгеретін роботтық қосылыстарда немесе кесу кезінде CNC шпиндельдерінде, серво автоматты түрде бейімделеді. Бұл жүйенің ешқашан орнын жоғалтпауын қамтамасыз етеді.

5. Іске қосу және интеграциялаудың күрделілігі

Қадамдық қозғалтқыштың драйвер жүйелері «қосып-қосуға» арналған. PLC немесе қозғалысты басқару картасынан келетін негізгі импульстік/бағыт сигналы жеткілікті. Кодер сымдары жоқ, PID реттеуі жоқ.

Серво қозғалтқыш контроллерлері кодтаушы сымдарды, бағдарламалық жасақтаманы параметрлеуді және PID күшейтуді баптауды қажет етеді. Автоматты баптау мүмкіндіктері бар заманауи жетектер бұл жүктемені азайтады, бірақ сервоны іске қосу салыстырмалы қадамдық орнатуға қарағанда инженерлік уақытты көбірек алады.

Төменде сипаттамалардың қысқаша мазмұны берілген: 

Siemens 3RT6023-1BB40

Номиналды ток: 9A
Катушка кернеуі: 24 В тұрақты ток
Полюстер саны: 3
Көмекші байланыстар: 1NO+1NC
Номиналды жұмыс кернеуі: 230 В
Орнату түріБұрандалы терминал

Өнімді қарау

Әрбір қозғалтқыш үшін қандай жалпы қолданыстар бар?

Қозғалтқыш сипаттамасын нақтыламас бұрын төмендегі кестені анықтама ретінде пайдаланыңыз. Дұрыс таңдау әрбір ось үшін нақты жүктеме профиліне, жылдамдық талабына және бюджетке байланысты: 

Қорытынды

The қадамдық қозғалтқыш пен серво қозғалтқышы Шешім бір сұраққа келіп тіреледі: жүктемеңіз қаншалықты өзгереді және оңіздің қозғалыс жылдамдығы қандай болуы керек? 

Сіздің таңдауыңыз басқару архитектурасына да негізделген: ашық циклді қадамдық механизмдер командаларды соқыр түрде орындайды, қозғалтқыштың нақты орнын ешқашан тексермейді. Серво қозғалтқыштар тұйық циклді болып табылады, олар қателерді үнемі бақылау және түзету үшін нақты уақыт режиміндегі кері байланысты пайдаланады.

Міне, дизайн айырмашылығы сіздің таңдауыңызды қалай басқаратыны:

• Арзан баға, қарапайымдылық және жоғары ұстау моменті үшін қадамдық қозғалтқышты таңдаңыз. Бұл жүктеме болжамды болғанда және жылдамдық орташа болғанда қолданылады (мысалы, шағын автоматтандыру немесе индекстеу).
• Жылдам жауап беру, тегіс қозғалыс және өзгермелі жүктемелер кезінде сенімді дәлдік үшін серво қозғалтқышты таңдаңыз. Бұл оны жоғары жылдамдықты, жоғары өнімді қолданбалар үшін өте қолайлы етеді (мысалы, CNC машиналары).

SimplyBuyGlobal ISO 9001:2015 сертификатын ұсынады қозғалысты басқару B2B трейдерлеріне, OEM-дерге және жабдық өндірушілеріне арналған ресурстарды ұсыну. Тексерілген зауыттармен серіктестік орнату арқылы біз тексерілген өнімдерді жеткіземіз NEMA степперлері, серво қозғалтқыш контроллерлері, қадамдық қозғалтқыш драйверлері, және сұр нарықтық тәуекелдерсіз гибридті конфигурациялар. 

Бөлшектер ұзақ уақытқа созылған жеткізу мерзімдеріне тап болған кезде, біздің инженерлік командамыз 24 сағат ішінде сәйкес сипаттамалары бар кросс-бренд алмастырғыштарын жеткізеді.