انتخاب بین یک موتور سروو و یک موتور پله ای می تواند کاملا یک چالش باشد که شامل تعدیل چندین عامل طراحی می شود. ملاحظات هزینه، گشتاور، سرعت، شتاب و مدار درایو همه در انتخاب بهترین موتور برای درخواست شما نقش دارند.
تفاوت های اساسی بین موتورهای پله ای و سروو
موتورهای مرحله ای و سروو در دو روش کلیدی، در ساخت و ساز پایه و نحوه کنترل آنها متفاوت هستند. موتورهای پله ای دارای تعداد زیادی قطب، جفت های مغناطیسی قطب شمال و جنوب تولید شده توسط یک آهنربا دائمی یا جریان الکتریکی، معمولا 50 تا 100 قطب. در مقایسه، موتورهای سروو دارای چند قطر هستند، اغلب 4 تا 12 در مجموع. هر قطب یک نقطه متوقف طبیعی برای شفت موتور ارائه می دهد. تعداد بیشتری قطبها اجازه می دهد تا یک موتور پله به دقت و دقیق بین هر قطب حرکت کند و اجازه می دهد تا یک پله بدون هیچ بازخورد موقعیت برای بسیاری از برنامه های کاربردی عمل کند. موتور سروو اغلب نیاز به یک رمزگذار موقعیت برای نگه داشتن مسیر موقعیت موتور، به ویژه اگر حرکات دقیق مورد نیاز است.
رانندگی یک موتور پله به موقعیت دقیق بسیار ساده تر از رانندگی یک موتور سروو است. با یک موتور پله ای، یک پالس درایو، شفت موتور را یک مرحله، از یک قطعه به بعد، حرکت می دهد. از آنجایی که اندازه گام یک موتور معین در مقدار مشخصی از چرخش ثابت می شود، حرکت به موقعیت دقیق، صرفا یک مسئله ارسال تعداد مناسب پالس ها است. در موتورهای سروو مخالف، تفاوت بین موقعیت رمزگذار فعلی و موقعیتی که به آنها داده شد، و فقط جریان مورد نیاز برای حرکت به موقعیت صحیح را خوانده است. با استفاده از الکترونیک دیجیتال امروز، موتورهای پله ای کنترل بیشتری نسبت به موتورهای سروو دارند.
مزایای پله ای
موتورهای پله ای مزایای متعددی نسبت به موتورهای سروو فراتر از تعداد بیشتری قطب ها و کنترل آسان تر درایو ارائه می دهند. طراحی موتور موتور پله یک گشتاور نگهدارنده ثابت بدون نیاز به موتور را فراهم می کند. گشتاور یک موتور پله ای در سرعت های پایین بیشتر از یک موتور سروو همان اندازه است. یکی از بزرگترین مزایای موتورهای استاپر، هزینه و دسترسی آنها نسبتا کم است.
مزایای Servo
برای برنامه های کاربردی که در آن سرعت و گشتاور بالا مورد نیاز است، موتورهای سروو روشن می شوند. موتورهای قدم به قدم در اطراف سرعت 2000 دور در دقیقه، در حالی که موتورهای سروو بارها سریعتر در دسترس هستند. موتورهای سروو همچنین سرعت گشتاور خود را با سرعت بالا حفظ می کنند، تا 90٪ گشتاور امتیاز از سروو با سرعت بالا در دسترس است. موتور سروو کارایی بیشتری نسبت به موتورهای مرحله ای با کارایی 80-90٪ دارد. یک موتور سروو می تواند تقریبا دو برابر گشتاور امتیاز خود را برای دوره های کوتاه عرضه کند، و همچنین می تواند ظرفیت لازم را برای رسیدن به موقع داشته باشد. علاوه بر این، موتورهای سروو کاملا درایو AC و DC در دسترس هستند، و از مسائل رزونانس ارتعاش ندهید یا رنج ببرید.
محدودیت های پله ای
برای همه ی مزایای آن، موتورهای پله ای دارای محدودیت هایی هستند که می تواند بر اساس برنامه شما باعث اجرای قابل توجه و عملیات شود. موتورهای قدم به قدم هیچ قدرت ذخیره ای ندارند. در حقیقت، موتورهای مرحلهبندی به میزان قابل توجهی از گشتاور خود از دست می دهند، زیرا آنها به حداکثر سرعت رانندگی نزدیک می شوند. از دست دادن 80٪ از گشتاور امتیاز در 90٪ از حداکثر سرعت معمول است. موتورهای پله ای نیز به عنوان موتورهای سروو در شتاب دادن بار کارایی ندارند. تلاش برای سرعت بخشیدن به بار بسیار سریع که در آن stepper نمی تواند گشتاور کافی برای حرکت به مرحله بعدی قبل از پالس درایو بعدی ایجاد کند، گامی پرشده و از دست دادن موقعیت را به همراه خواهد داشت. اگر دقت موضعی ضروری باشد، یا بار بر روی موتور هرگز نباید بیش از گشتاور آن باشد و یا باید یک پیمانگر با یک رمزگذار موقعیت ترکیب شده برای اطمینان از صحت موضعی. موتورهای پله ای نیز از مشکلات ارتعاش و ریزش موها رنج می برند. در بعضی از سرعت ها، بسته به دینامیکی بار، بخشی از موتور، ممکن است به حالت رزونانس وارد شده و نتواند بار را بارگیری کند.
این نتیجه در مراحل پرش، موتورهای متوقف شده، لرزش بیش از حد و سر و صدا است.
محدودیت های سروو
موتور سروو قادر است قدرت بیشتری نسبت به موتورهای مرحله ای تولید کند، اما نیاز به مدارهای پیچیده تر و بازده موقعیتی برای موقعیت دقیق دارند. موتور سروو نیز بسیار گرانتر از موتورهای استپرو است و اغلب برای پیدا کردن سخت تر است. موتور سروو اغلب به چرخ دنده ها نیاز دارد، مخصوصا برای عملیات کم سرعت. نیازمندیهای یک گیربکس و کدبند موقعیت باعث می شود که موتورهای سروو پیچیده تر شوند و الزامات تعمیر و نگهداری برای سیستم افزایش یابد. برای بالا بردن همه اینها، موتورهای سروو قبل از اضافه کردن هزینه یک رمزگذار موقعیت، گرانتر از موتورهای مرحله است.
خلاصه
انتخاب بهترین موتور برای درخواست شما بستگی به چند معیار طراحی کل سیستم شما از قبیل هزینه، شرایط دقت موقعیتی، الزامات گشتاور، قابلیت دسترسی به درایو و الزامات شتاب دارد. به طور کلی، موتورهای سروو برای برنامه های با سرعت بالا و گشتاور بالا مناسب هستند، در حالی که موتورهای پله ای برای شتاب پایین تر و برنامه های کاربردی گشتاور بالا مناسب هستند.