Wat is het verschil tussen een servomotor en een stappenmotor?

Stappenmotoren en servomotor s zijn beide veelgebruikte precisie-bewegingsbesturingsactuatoren die veel worden gebruikt in industriële automatisering, robotica en CNC-machines. Hoewel beide een nauwkeurige positie- en snelheidsregeling kunnen bereiken, verschillen hun werkingsprincipes, prestatiekenmerken en toepassingen aanzienlijk.

Bedrijfsprincipes

Stappenmotor

Een stappenmotor werkt op een open-loop besturingssysteem. De rotor bestaat uit permanente magneten en de statorwikkelingen zijn in meerdere fasen ontworpen. Door deze wikkelingen systematisch te bekrachtigen en te deactiveren, roteert de motor in vaste, discrete stappen, ook wel 'staphoeken' genoemd. Elke elektrische puls zorgt ervoor dat de motor één stap beweegt. Om de motor een specifieke hoek te laten draaien, hoeft u daarom alleen het overeenkomstige aantal pulsen naar de controller te sturen.

Servomotor

EEN servomotor , aan de andere kant, maakt gebruik van een gesloten regelsysteem. Het bestaat uit drie hoofdonderdelen: de motor, een encoder en een aandrijving. De encoder geeft realtime feedback over de positie en het toerental van de motor. De aandrijving vergelijkt deze feedback vervolgens met de ingestelde doelwaarde en past de stroom en spanning van de motor aan om ervoor te zorgen dat deze nauwkeurig de gewenste positie en snelheid bereikt. Deze gesloten-lusregeling maakt het mogelijk servomotor om eventuele positiefouten continu te corrigeren, wat resulteert in hogere precisie en dynamische prestaties.

Prestatiekenmerken

Stappenmotor

• Precisie : EEN stepper motor's precision depends on its step angle, typically ranging from 0.9° to 1.8°. Micro-stepping technology can further improve resolution, but this may reduce accuracy and torque.

• Koppel : Stappenmotoren hebben een hoog koppel bij lage snelheden, maar hun koppel neemt snel af naarmate de snelheid toeneemt. Ze bieden een sterk houdkoppel bij stilstand, waardoor een externe rem niet meer nodig is.

• Snelheid : Het maximale toerental van een stappenmotor is over het algemeen laag, meestal enkele honderden tot duizend toeren per minuut (RPM).

• Overbelastingsvermogen : Stappenmotoren hebben geen overbelastingsbeveiliging. EENls de belasting te hoog is, kunnen ze "stappen verliezen" en de stuurpulsen niet volgen. Dit leidt tot positiefouten die het systeem niet automatisch kan corrigeren.

Servomotor

• Precisie : EEN servomotor heeft een zeer hoge nauwkeurigheid, die voornamelijk wordt bepaald door de resolutie van de encoder. Het kan een sub-micron positioneringsnauwkeurigheid bereiken en deze precisie behouden, zelfs bij hoge snelheden.

• Koppel : EEN servomotor zorgt voor een consistent hoog koppel over het gehele toerentalbereik. De koppeldaling bij hoge snelheden is veel minder dan die van een stappenmotor. Het heeft ook een sterk overbelastingsvermogen en is bestand tegen kortstondige overbelastingen van meerdere malen het nominale koppel.

• Snelheid : De maximale snelheid van een servomotor is veel hoger dan die van een stappenmotor en bereikt enkele duizenden of zelfs tienduizenden toeren per minuut.

• Overbelastingsvermogen : EEN servomotor systeem heeft een sterk overbelastingsvermogen en een dynamisch reactievermogen. Wanneer de belasting plotseling verandert, kan deze zich snel aanpassen om de ingestelde positie en snelheid te behouden, waardoor verloren stappen worden voorkomen.

EENpplications

Stappenmotor

Vanwege hun eenvoudige structuur, lagere kosten en hoge koppel en houdkracht bij lage snelheden, worden stappenmotoren vaak gebruikt in toepassingen waar de snelheid niet kritisch is, de belasting relatief constant is en er geen realtime feedback vereist is. Voorbeelden zijn onder meer:

• 3D-printers

• Lasergraveerders

• Kleinschalige CNC-machines

• Verkoopautomaten

• Textielmachines

Servomotor

Vanwege de hoge precisie, snelheid, koppel en sterke dynamische respons is de servomotor wordt veel gebruikt in toepassingen met extreem hoge prestatie-eisen. Voorbeelden zijn onder meer:

• Industriële robotarmen

• CNC-bewerkingsmachines met hoge precisie

• EENutomated production lines

• Druk- en verpakkingsapparatuur

• Medische apparaten

Samenvatting