Kaip atvirojo ciklo valdymo sistema, žingsninis variklis turi esminį ryšį su šiuolaikine skaitmeninio valdymo technologija. Buitinėje skaitmeninėje valdymo sistemoje plačiai naudojamas žingsninis variklis. Atsiradus visiškai skaitmeninėms kintamosios srovės servosistemoms, kintamosios srovės servo varikliai vis dažniau naudojami ir skaitmeninėse valdymo sistemose. Siekiant prisitaikyti prie skaitmeninio valdymo plėtros tendencijų, judesio valdymo sistemose kaip pavaros dažniausiai naudojami žingsniniai varikliai arba visiškai skaitmeniniai kintamosios srovės servovarikliai. Nors valdymo metodai (srovės ir krypties signalai) yra panašūs, jų veikimas ir pritaikymas labai skiriasi. Dabar lyginamas jųdviejų našumas.
Pirma, valdymo tikslumas skiriasi
Dviejų fazių hibridinio žingsninio variklio žingsnio kampas paprastai yra 1,8 laipsnio ir 0,9 laipsnio, o penkių fazių hibridinio žingsninio variklio žingsnio kampas paprastai yra 0,72 laipsnio ir {{ 8}}.36 laipsnis . Taip pat yra keletas didelio našumo žingsninių variklių su mažesniais žingsnio kampais po padalijimo. Pavyzdžiui, dviejų fazių hibridinio žingsninio variklio, kurį gamina „Sanyo“ (SANYO DENKI), žingsnio kampą galima nustatyti į 1,8 laipsnio , 0,9 laipsnio, 0,72 laipsnio, {{18} },36 laipsniai , {{20}},18 laipsniai , 0.09 laipsniai , 0,072 laipsniai ir 0,036 laipsniai per DIP jungiklį, kuris suderinamas su žingsnio kampu dviejų fazių ir penkių fazių hibridinių žingsninių variklių.
Kintamosios srovės servovariklio valdymo tikslumą garantuoja sukamasis daviklis, esantis variklio veleno gale. „Sanyo“ visiškai skaitmeninio kintamosios srovės servovariklio atveju varikliui su standartiniu 2000-laidiniu koduotuvu impulso ekvivalentas yra 360 laipsnių /8000=0,045 laipsniai dėl keturių kartų technologijos, naudojamos tvarkyklėje. . Variklyje su 17-bitų koduotuvu vairuotojas padaro vieną apsisukimą už kiekvieną 131072 impulsų variklį, kurį gauna, ty jo impulso ekvivalentas yra 360 laipsnių /131072=0.0027466 laipsnis, tai yra 1/655 žingsninio variklio impulso ekvivalentas 1,8 laipsnio žingsnio kampu .
Antra, žemo dažnio charakteristikos skiriasi
Žingsniniai varikliai yra linkę į žemo dažnio vibraciją esant mažam greičiui. Vibracijos dažnis yra susijęs su apkrovos situacija ir pavaros veikimu, todėl paprastai manoma, kad vibracijos dažnis yra pusė variklio tuščiosios eigos kilimo dažnio. Šis žemo dažnio vibracijos reiškinys, kurį lemia žingsninio variklio veikimo principas, labai kenkia normaliam mašinos veikimui. Kai žingsninis variklis veikia mažu greičiu, norint įveikti žemo dažnio vibracijos reiškinį, paprastai reikia naudoti slopinimo technologiją, pvz., varikliui pridėti slopintuvą arba naudoti vairuotojo padalijimo technologiją.
Kintamosios srovės servo variklis dirba labai sklandžiai ir nevibruoja net esant mažam greičiui. Kintamosios srovės servo sistema turi rezonanso slopinimo funkciją, kad padengtų mašinos standumo trūkumą, o sistemoje yra dažnio analizės funkcija (FFT), kuri gali aptikti mašinos rezonanso tašką ir palengvinti sistemos reguliavimą.
Trečia, momentinio dažnio charakteristikos skiriasi
Žingsninio variklio išėjimo sukimo momentas mažėja didėjant greičiui ir smarkiai sumažės esant didesniam greičiui, todėl jo maksimalus darbinis greitis paprastai yra 300–600 aps./min. Kintamosios srovės servovariklis yra pastovaus sukimo momento išėjimas, ty esant vardiniam greičiui (paprastai 2000 aps./min. arba 3000 aps./min.), jis gali išvesti vardinį sukimo momentą ir yra pastovi galia, viršijanti vardinį greitį.
Ketvirta, perkrovos pajėgumas skiriasi
Žingsniniai varikliai paprastai neturi perkrovos. Kintamosios srovės servo variklis turi didelę perkrovos galią. Paimkite Sanyo AC servo sistemą kaip pavyzdį, ji turi greičio perkrovos ir sukimo momento perkrovos galimybes. Jo maksimalus sukimo momentas yra du ar tris kartus didesnis už vardinį sukimo momentą ir gali būti naudojamas inercinės apkrovos inercijos momentui įveikti paleidimo momentu. Kadangi žingsninis variklis neturi šios perkrovos, norint įveikti šį inercinį sukimo momentą pasirinkimo metu, dažnai reikia pasirinkti variklį su didesniu sukimo momentu, o įprasto veikimo metu mašinai nereikia tokio didelio sukimo momento, todėl yra sukimo momento švaistymo reiškinys.
Penkta, operacijos našumas skiriasi
Žingsninio variklio valdymas yra atviros kilpos valdymas, paleidimo dažnis yra per didelis arba apkrova per didelė, lengva prarasti žingsnį arba užstrigti reiškinys, o greitis yra per didelis stabdant ir tai lengva viršyti, todėl norint užtikrinti jo valdymo tikslumą, reikėtų spręsti greičio didėjimo ir mažėjimo problemą. Kintamosios srovės servo pavaros sistema yra uždaro ciklo valdymas, vairuotojas gali tiesiogiai paimti variklio kodavimo grįžtamojo ryšio signalą, susidaro vidinis padėties žiedas ir greičio kilpa, todėl paprastai nebus prarasta žingsninio variklio žingsnio ar viršijimo. o valdymo našumas yra patikimesnis.
Šešta, greičio atsako našumas skiriasi
Pakanka 200–400 milisekundžių, kad žingsninis variklis įsibėgėtų iš sustojimo iki darbinio greičio (paprastai keli šimtai apsisukimų per minutę). Kintamosios srovės servosistemos įsibėgėjimo charakteristikos yra geros, pavyzdžiui, SANYO 400 W kintamosios srovės servovariklis, užtrunka tik kelias milisekundes, kad įsibėgėtų iš vietos iki vardinio 3000 aps./min. greičio, kuris gali būti naudojamas valdymo atvejais, kai reikia greito. pradėti ir sustoti.
Apibendrinant galima pasakyti, kad kintamosios srovės servo sistema daugeliu našumo aspektų yra pranašesnė už žingsninius variklius. Tačiau kai kuriais nereikalaujančiais atvejais žingsniniai varikliai dažnai naudojami kaip pavaros varikliai. Todėl valdymo sistemos projektavimo procese būtina visapusiškai atsižvelgti į valdymo reikalavimus, sąnaudas ir kitus veiksnius bei parinkti tinkamą valdymo variklį.