步進電動機和伺服電動機的使用區(qū)別?容許轉(zhuǎn)動慣量大的是哪個?

教教我吧!馬姐
教教我吧!馬姐

本專欄將針對步進電動機與伺服電動機的用途區(qū)分,我們將有負載變化的機構(gòu)又或者是負載轉(zhuǎn)動慣量大的工況為例介紹內(nèi)容。

  • 達弟

    馬姐,可以繼續(xù)給我講講上次的內(nèi)容嗎?

  • 馬姐

    當然可以。上次介紹了步進電動機與伺服電動機擅長的領(lǐng)域 ,今天就來說明性能方面的不同。在這之前,先來復(fù)習一下增益調(diào)整吧,上次達弟在舉出用途區(qū)分的重點時有提過這個。 達弟,你能夠說明增益調(diào)整是什么嗎?

什么是增益調(diào)整

  • 達弟

    當然! 所謂增益調(diào)整,是為了依據(jù)負載執(zhí)行最佳控制所做的調(diào)整。

  • 馬姐

    是的。伺服電動機的響應(yīng)性和穩(wěn)定性會受到負載轉(zhuǎn)動慣量的大小及其變化、裝置本身的機械剛性的強烈影響。因此,如果使用伺服電動機,像皮帶和葉輪機構(gòu)這樣的低機械剛性裝置或具有大慣性負載的裝置可能會發(fā)生振蕩而無法工作,因此需要增益調(diào)整。

  • 達弟

    這聽起來有點難…。

  • 馬姐

    考慮到必須配合機構(gòu)調(diào)整或許會感到困難,不過,最近的伺服電動機配備了自動增益調(diào)整功能,調(diào)整所需花費的時間相對會變少。

  • 達弟

    原來是這樣啊。

根據(jù)機構(gòu)區(qū)分

  • 馬姐

    工作質(zhì)量會變動的升降機,或是曲柄機構(gòu)、凸輪機構(gòu)這類有負載變動的機構(gòu),會比較難進行增益調(diào)整。 而步進電動機的優(yōu)點就是不受機構(gòu)影響、不需調(diào)整增益即可實現(xiàn)高響應(yīng)性,因此適合配合客戶的機構(gòu)進行提案。

    曲柄機構(gòu)
    クランク機構(gòu)
    凸輪機構(gòu)
    カム機構(gòu)
  • 達弟

    原來如此! 反過來說,在沒有負載變動的情況下,就選伺服電動機就好了嗎?

  • 馬姐

    也不是這樣的。 達弟,你知道針對負載慣性慣量較大的工作物,步進電動機或伺服電動機哪個比較有利嗎?

  • 達弟

    …。

根據(jù)工作物區(qū)分

  • 馬姐

    事實上是步進電動機比較有利喔。 伺服電動機若超過建議負載轉(zhuǎn)動慣量(容許慣性)慣性力矩 ,就會超過以自動增益調(diào)整的范圍,動作會變得不穩(wěn)定。 結(jié)果會產(chǎn)生《無法追隨指令執(zhí)行敏捷的動作》或「停止狀態(tài)下微振」等現(xiàn)象。

    相對于此,αSTEP 與相同尺寸的伺服電動機相比較,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量及容許轉(zhuǎn)動慣量都更大,因此在負載轉(zhuǎn)動慣量較大的條件下也能穩(wěn)定動作。

容許轉(zhuǎn)動慣量值比較

安裝尺寸 伺服電動機※ αSTEP
產(chǎn)品系列
[輸出]
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 [×10-4kg·m2] 容許轉(zhuǎn)動慣量 [×10-4kg·m2] 產(chǎn)品系列
[伺服等效型號]
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 [×10-4kg·m2] 容許轉(zhuǎn)動慣量 [×10-4kg·m2]
□42mm 50W 0.0174 0.87 AZM46 0.055 1.65
100W 0.029 1.45 AZM48 0.115 3.45
□60mm 200W 0.162 8.1 AZM66 0.37 11.1
400W 0.291 14.55 AZM69 0.74 22.2
□85mm 750W 0.948 47.4 AZM911 2.2 66

※伺服電動機的數(shù)值為將本公司產(chǎn)品自動增益調(diào)整時的參考值

  • 達弟

    步進電動機的容許轉(zhuǎn)動慣量比較大呢!

  • 馬姐

    是這樣的。過去曾經(jīng)發(fā)生過這樣的事情,一位使用750W伺服電動機的客戶咨詢更換,我們確認了運行模式和用途后,發(fā)現(xiàn)400W級的AZM69也可以驅(qū)動。當時的用途是不追求速度的分度盤,不過如果能夠確實和客戶充分討論,就能夠提出更有效益的方案。

  • 達弟

    通過這樣的案例可以了解到,有些客戶不清楚步進電動機與伺服電動機的區(qū)別,總之就是想選用伺服電動機,但如果能夠確實掌握客戶的機構(gòu)或使用方式,就能夠提案更加適合客戶需求的產(chǎn)品。 今后我也要考慮對客戶而言的最佳選擇,向他們介紹容易使用的產(chǎn)品!

  • 馬姐

    也可以運用電動機選型工具,向客戶提供最佳方案喔。 我會為你加油的!

  • 達弟

    我會努力的!

本次的要點

增益調(diào)整是什么

是為了依據(jù)負載進行最佳控制所做的調(diào)整。 負載轉(zhuǎn)動慣量的大小及其變化,以及設(shè)備本身的機械剛性,都會對伺服電動機的響應(yīng)性和安定性產(chǎn)生極大的影響,因此在機械剛性較低的設(shè)備或具有大慣性負載的設(shè)備,就必須進行增益調(diào)整。

步進電動機和伺服電動機的使用區(qū)別

在負載質(zhì)量變動的提升機,或是曲軸機構(gòu)、凸輪機構(gòu)這類有負載變動的用途,或是負載轉(zhuǎn)動慣量較大時,也可能較適合使用步進電動機。