Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός σερβοκινητήρα και ενός βηματικού κινητήρα

Βηματικός κινητήρας

Ο βηματικός κινητήρας ανήκει στην κατηγορία των σύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών. Ο στάτορας του περιέχει πολλές προεξοχές πόλων, καθεμία με ξεχωριστή περιέλιξη πεδίου. Ο ρότορας ενός βηματικού κινητήρα είναι εξοπλισμένος με διακριτούς μαγνητικούς πόλους, κατά κανόνα, αυτοί είναι μόνιμοι μαγνήτες στερεωμένοι σε έναν κινητό άξονα ή κύλινδρο, έτσι ώστε να μπορούν να αλληλεπιδρούν με μεγάλη ακρίβεια με τους πόλους του στάτη που διεγείρονται από τα ρεύματα περιέλιξης. Οι πόλοι του στάτορα μπορούν να μαγνητιστούν σε μια ορισμένη συχνότητα, η διέγερσή τους πραγματοποιείται με την εφαρμογή παλμών στις αντίστοιχες περιελίξεις.

Έτσι, για να ληφθεί μια ορισμένη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του ρότορα από τον βηματικό κινητήρα, παλμοί συγκεκριμένης συχνότητας και διάρκειας παρέχονται διαδοχικά στις περιελίξεις του στάτορα και η θέση του σώματος εργασίας παρακολουθείται μόνο έμμεσα, από τον αριθμό των «βημάτων», γιατί οι μαγνήτες αναμένεται να ακολουθήσουν τους πόλους...

Μπορούμε να πούμε ότι ο βηματικός κινητήρας είναι η καλύτερη επιλογή κινητήρα χωρίς ψήκτρες για εκείνες τις εφαρμογές όπου είναι απαραίτητο να ρυθμιστεί με ακρίβεια η γωνιακή ταχύτητα του ρότορα, αλλά η ακρίβεια της ίδιας της θέσης δεν είναι εξαιρετικά κρίσιμη. Διότι αν για κάποιο εξωτερικό λόγο κατά την περιστροφή του ρότορα συμβεί η φυσική του επιβράδυνση, τότε οι παλμοί, αν και θα παραδοθούν στην απαραίτητη ποσότητα και με τις σωστές παραμέτρους, αναμένοντας ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα, στην πραγματικότητα, η «αποτελεσματική τους ποσότητα» θα να είναι περισσότερο - λίγο και το ελεγχόμενο εργατικό σώμα πιθανότατα δεν θα είναι στη σωστή θέση. Ωστόσο, ένας βηματικός κινητήρας είναι κατάλληλος για ηλεκτρική σκούπα ή τετρακόπτερο.

Servo

Ο σερβοκινητήρας είναι επίσης μια σύγχρονη ηλεκτρική μηχανή, αλλά ουσιαστικά πιο ακριβής από έναν βηματικό κινητήρα. Επομένως, ένας σερβοκινητήρας ονομάζεται κίνηση, όχι απλώς κινητήρας (servo σημαίνει σερβο), επειδή περιλαμβάνει απαραίτητα όχι μόνο έναν κινητήρα (για παράδειγμα, τον ίδιο βηματικό κινητήρα), αλλά και ένα κύκλωμα ελέγχου και παρακολούθησης διεργασιών. Ένα υποχρεωτικό στοιχείο του σερβομηχανισμού είναι ο αισθητήρας για τη θέση του σώματος εργασίας, σε ορισμένες περιπτώσεις — του ρότορα. Για παράδειγμα, στις μηχανές CNC, απαιτείται μια μονάδα σερβομηχανισμού για τον έλεγχο της θέσης του εργαλείου εργασίας.

Ο σερβομηχανισμός διαθέτει σύστημα ανάδρασης για τη θέση, τη γωνία περιστροφής του άξονα κ.λπ. ), τότε ο σερβομηχανισμός καθοδηγείται από το άμεσο αποτέλεσμα, στην πραγματική (όχι θεωρητική!) θέση του σώματος εργασίας. Ανάλογα με την τρέχουσα κατάσταση, το λογικό κύκλωμα κάνει μια προσαρμογή ανεξάρτητα από το αν ο ρότορας έχει γλιστρήσει, αν υπήρξε αντίδραση ή, ας πούμε, αν το κινούμενο μέρος της μηχανής έχει πιάσει κάποιο αντικείμενο.

 Κύριες πρακτικές διαφορές

• Ο σερβοκινητήρας μπορεί να επιταχύνει πολύ έντονα λόγω της δυνατότητας αλλαγής του ρεύματος των πηνίων πεδίου.Ο βηματικός κινητήρας ανεβάζει ταχύτητα πολύ πιο αργά.

• Η ροπή σέρβο είναι ρυθμιζόμενη και μπορεί να αυξηθεί όσο αυξάνεται η ταχύτητα. Η ροπή του βηματικού κινητήρα πέφτει με αυξημένη ταχύτητα.

• Σε μια σερβοκινητήρα, το ρεύμα περιέλιξης πεδίου είναι ανάλογο με το φορτίο, ενώ ένας βηματικός κινητήρας έχει αρχικά σημαντικούς περιορισμούς ροπής.

• Ένας βηματικός κινητήρας δεν συνεπάγεται διόρθωση θέσης και ένας σερβομηχανισμός είναι πιο ευέλικτος από αυτή την άποψη.

• Ένας σερβοκινητήρας μπορεί να τοποθετηθεί με μεγάλη ακρίβεια (π.χ. μέσω κωδικοποιητή) και ένας βηματικός κινητήρας τοποθετείται μόνο έμμεσα.

• Ένας σερβομηχανισμός απαιτεί μια πιο προσεκτική προσέγγιση στη σχεδίαση και τον συντονισμό του κυκλώματος ελέγχου, ειδικά όσον αφορά την ασφάλεια, επειδή εάν ο βηματικός κινητήρας έχει κολλημένο άξονα, απλά θα αρχίσει να παρακάμπτει βήματα και ο σερβοκινητήρας μπορεί να ξεκινήσει σκληρά, αυξήστε την ρεύμα και με αποτέλεσμα εγκαύματα ή ζημιά στον μηχανισμό λειτουργίας.