Was ist der Unterschied zwischen einem Servoantrieb und einem Schrittmotor?

Schrittmotor

Der Schrittmotor gehört zur Klasse der elektrischen Synchronmaschinen. Sein Stator enthält mehrere Polvorsprünge mit jeweils einer individuellen Feldwicklung. Der Rotor eines Schrittmotors ist mit ausgeprägten Magnetpolen ausgestattet, in der Regel handelt es sich dabei um Permanentmagnete, die auf einer beweglichen Welle oder einem Zylinder befestigt sind, sodass sie sehr präzise mit den durch die Wicklungsströme erregten Statorpolen interagieren können. Die Pole des Stators können mit einer bestimmten Frequenz magnetisiert werden, ihre Anregung erfolgt durch Anlegen von Impulsen an die entsprechenden Wicklungen.

Um also eine bestimmte Winkelgeschwindigkeit des Rotors vom Schrittmotor zu erhalten, werden den Statorwicklungen nacheinander Impulse einer bestimmten Frequenz und Dauer zugeführt, und die Position des Arbeitskörpers wird nur indirekt durch die Anzahl verfolgt von "Schritten", weil von den Magneten erwartet wird, dass sie den Polen folgen ...

Wir können sagen, dass der Schrittmotor die beste bürstenlose Motoroption für Anwendungen ist, bei denen die Winkelgeschwindigkeit des Rotors präzise eingestellt werden muss, die Genauigkeit der Position selbst jedoch nicht besonders kritisch ist. Denn wenn es während der Rotation des Rotors aus irgendeinem äußeren Grund zu einer physikalischen Verzögerung kommt, werden die Impulse, obwohl sie in der erforderlichen Menge und mit den richtigen Parametern abgegeben werden, in Erwartung eines bestimmten Ergebnisses tatsächlich in ihrer „effektiven Menge“ abgegeben mehr - wenig sein und die kontrollierte Arbeitnehmerschaft wird wahrscheinlich nicht in der richtigen Position sein. Für einen Staubsauger oder einen Quadcopter eignet sich jedoch ein Schrittmotor.

Servo

Ein Servoantrieb ist ebenfalls eine elektrische Synchronmaschine, jedoch grundsätzlich genauer als ein Schrittmotor. Daher wird ein Servoantrieb als Antrieb bezeichnet, nicht nur als Motor (Servo bedeutet Servo), da er notwendigerweise nicht nur einen Motor (z. B. denselben Schrittmotor), sondern auch eine Prozesssteuerungs- und Überwachungsschaltung umfasst. Ein obligatorischer Bestandteil des Servos ist der Sensor für die Position des Arbeitskörpers, in manchen Fällen des Rotors. Beispielsweise wird bei CNC-Maschinen ein Servoantrieb benötigt, um die Position des Arbeitswerkzeugs zu steuern.

Das Servo verfügt über ein Feedbacksystem für Position, Wellendrehwinkel usw. ), dann orientiert sich das Servo am direkten Ergebnis, an der realen (nicht theoretischen!) Position des Arbeitskörpers. Je nach aktuellem Zustand nimmt die Logikschaltung eine Anpassung vor, unabhängig davon, ob der Rotor durchgerutscht ist, ob Spiel vorhanden ist oder ob beispielsweise der bewegliche Teil der Maschine an einem Gegenstand hängen geblieben ist.

 Wichtigste praktische Unterschiede

• Durch die Möglichkeit, den Strom der Feldspulen zu verändern, kann der Servoantrieb sehr stark beschleunigen, der Schrittmotor nimmt deutlich langsamer Fahrt auf.

• Das Servodrehmoment ist einstellbar und kann mit zunehmender Geschwindigkeit erhöht werden. Das Drehmoment des Schrittmotors sinkt bei erhöhter Geschwindigkeit.

• Bei einem Servoantrieb ist der Feldwicklungsstrom proportional zur Last, während ein Schrittmotor zunächst erhebliche Drehmomentbeschränkungen aufweist.

• Ein Schrittmotor erfordert keine Positionskorrektur und ein Servo ist in dieser Hinsicht flexibler.

• Ein Servoantrieb kann sehr präzise positioniert werden (z. B. über einen Encoder) und ein Schrittmotor wird nur indirekt positioniert.

• Ein Servo erfordert eine sorgfältigere Herangehensweise an die Konstruktion und Abstimmung des Steuerkreises, insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit, denn wenn der Schrittmotor eine festsitzende Welle hat, überspringt er einfach Schritte und der Servomotor kann hart anlaufen, was die Geschwindigkeit erhöht Dies kann zu Verbrennungen oder Schäden am Antriebsmechanismus führen.