Dlaczego silnik krokowy jest lepszy od serwosilnika na drukarce 3D?
Silnik jest bardzo ważnym elementem mocy w drukarce 3D. Jego dokładność jest związana z jakością drukowania 3D. Zasadniczo silnik krokowy służy do drukowania 3D. Silnik krokowy jest rodzajem dyskretnego urządzenia ruchu. Różni się on od zwykłego silnika AC / DC. Zwykła moc silnika jest włączona, ale silnik krokowy nie jest. Silnik krokowy wykonuje jeden krok podczas odbierania polecenia. Serwosilnik jest silnikiem, który kontroluje działanie elementów mechanicznych w układzie serwomechanizmu. Może bardzo dokładnie kontrolować dokładność prędkości i pozycji. Może przekształcić sygnał napięciowy na moment obrotowy i prędkość, aby sterować obiektem kontrolnym. Chociaż oba są podobne w trybie sterowania (sygnały impulsowe i kierunkowe), występują duże różnice w wydajności i zastosowaniu. Teraz Xiaobian zabierze Cię, aby zobaczyć specyficzne różnice w wydajności między tymi dwoma aspektami.
Różna dokładność sterowania
Dwuetapowy hybrydowy kąt kroku silnika krokowego wynosi ogólnie 3,6 °, 1,8 °, a pięciofazowy hybrydowy kąt kroku silnika krokowego wynosi ogólnie 0,72 °, 0,36 °. Istnieją również silniki krokowe o wysokiej wydajności z mniejszymi kątami stopni. Na przykład silnik krokowy do powolnej maszyny do podawania drutu produkowanej przez Sitonga ma kąt kroku 0,09 °.
Dokładność regulacji serwomotoru prądu przemiennego jest gwarantowana przez enkoder obrotowy z tyłu wału silnika. Biorąc pod uwagę całkowicie cyfrowy serwomechanizm firmy Panasonic jako przykład, dla silnika ze standardowym enkoderem 2500 linii, odpowiednik impulsu wynosi 360 ° / 10000 = 0,036 ° z powodu technologii poczwórnej częstotliwości wewnątrz sterownika.
W przypadku silnika z 17-bitowym enkoderem, przemiennik otrzymuje jeden obrót 217 = 131072 silników impulsowych, tj. Jego odpowiednik impulsu wynosi 360 ° / 131072 = 9,89 sekundy, co jest silnikiem krokowym o kącie kroku 1,8 °. 1/655 ekwiwalentu pulsu.
Różne charakterystyki niskich częstotliwości
Silniki krokowe są podatne na drgania o niskiej częstotliwości przy niskich prędkościach. Częstotliwość wibracji jest związana z warunkami obciążenia i wydajnością kierowcy. Ogólnie uważa się, że częstotliwość drgań stanowi połowę częstotliwości startowej silnika bez obciążenia.
To zjawisko drgań o niskiej częstotliwości, które jest określone przez zasadę działania silnika krokowego, jest bardzo szkodliwe dla normalnej pracy maszyny. Kiedy silnik krokowy pracuje z niską prędkością, technologia tłumienia powinna być zasadniczo stosowana do pokonania zjawiska drgań o niskiej częstotliwości, takiego jak dodanie amortyzatora do silnika lub zastosowanie technologii podziału na napęd.
Silnik serwo AC działa bardzo płynnie, a wibracje nie występują nawet przy niskich prędkościach. Układ serwo AC ma funkcję tłumienia rezonansu, która może pokrywać sztywność maszyny i ma funkcję analizy częstotliwości wewnątrz systemu, która może wykryć punkt rezonansu maszyny i ułatwić regulację systemu.
Różne charakterystyki częstotliwościowe
Moment wyjściowy silnika krokowego zmniejsza się wraz ze wzrostem prędkości i gwałtownie spada przy wyższych prędkościach, więc maksymalna prędkość robocza wynosi zwykle 300-600 obrotów na minutę.
Silnik serwo AC jest stałym momentem obrotowym, to jest w zakresie jego prędkości znamionowej (zwykle 2000RPM lub 3000RPM), może wytworzyć znamionowy moment obrotowy, a stała moc wyjściowa jest powyżej prędkości znamionowej.
Różne możliwości przeciążenia
Silniki krokowe na ogół nie mają możliwości przeciążania, a serwomotory prądu przemiennego mają duże możliwości przeciążania.
Przykładem może być układ serwosilnikowy Panasonic AC, który ma przeciążenie prędkościowe i możliwość przeciążenia momentu obrotowego. Jego maksymalny moment obrotowy jest trzykrotny od znamionowego momentu obrotowego i można go wykorzystać do pokonania momentu bezwładności obciążenia bezwładnościowego w momencie rozruchu.
Ponieważ nie ma takiej możliwości przeciążenia w silniku krokowym, aby przezwyciężyć ten moment bezwładności podczas selekcji, często konieczne jest wybranie silnika o dużym momencie obrotowym, a maszyna nie potrzebuje tak dużego momentu obrotowego podczas normalnej pracy i pojawia się moment obrotowy. Zjawisko odpadów.
Różna wydajność pracy
Sterowanie silnikiem krokowym odbywa się w pętli otwartej. Jeśli częstotliwość początkowa jest zbyt wysoka lub obciążenie jest zbyt duże, może zostać zgubione lub zablokowane. Jeśli prędkość jest zbyt wysoka podczas zatrzymania, może wystąpić przeregulowanie. Dlatego, aby zapewnić dokładność sterowania, należy go dobrze obsługiwać. Problem rosnącej i spadającej prędkości.
Układ napędu serwomotoru prądu przemiennego jest sterowaniem z zamkniętą pętlą. Napęd może bezpośrednio pobierać sygnał sprzężenia zwrotnego z enkodera silnika. Powstaje wewnętrzna pętla pozycji i pętla prędkości. Ogólnie rzecz biorąc, bezstopniowy silnik jest tracony lub przerywany, a wydajność sterowania jest bardziej niezawodna.
Różna szybkość reakcji
Zajmuje od 200 do 400 milisekund, aby silnik krokowy przyspieszył od postoju do prędkości roboczej (zwykle kilkaset obrotów na minutę).
Układ serwo AC ma lepszą wydajność przy przyspieszaniu. Na przykładzie serwonapędu Panasonic MSMA400W AC potrzeba zaledwie kilku milisekund, aby przyspieszyć od zatrzymania do prędkości znamionowej 3000 obr./min, co może być wykorzystane w aplikacjach wymagających szybkiego uruchamiania i zatrzymywania.
Podsumowując, układ serwo AC jest lepszy od silnika krokowego w wielu aspektach wydajności. Jednak w niektórych przypadkach, gdy wymagania nie są wysokie, silniki krokowe są często używane do wykonania silnika.
