Servo motori se koriste kao aktuatori u upravljačkom sustavu za CNC strojevi za pretvaranje primljenih električnih signala u kutni pomak ili kutnu brzinu na osovini motora. Rotor unutar servo motora je permanentni magnet. Trofazna U/V/W struja kojom upravlja pogonski sklop stvara elektromagnetsko polje. Rotor se okreće pod djelovanjem ovog magnetskog polja. Istovremeno, enkoder motora vraća signal pogonskom sklopu, a pogonski sklop uspoređuje cilj s povratnom vrijednošću. Vrijednosti se uspoređuju i podešava se kut rotacije rotora.
Točnost servo motora određena je točnošću enkodera, odnosno sam servo motor ima funkciju slanja impulsa. Svaki put kada se okrene za jedan kut, poslat će odgovarajući broj impulsa, tako da impulsi servo pogona i enkodera servo motora formiraju odziv. Dakle, to je upravljanje zatvorenom petljom.
Koračni motor je uređaj koračnog motora s otvorenom petljom upravljanja koji pretvara električne impulsne signale u kutni ili linearni pomak. U slučaju bez preopterećenja, brzina motora i položaj zaustavljanja ovise samo o frekvenciji impulsnog signala i broju impulsa, a ne utječu na promjene opterećenja.
Kada upravljački sklop koračnog motora primi impulsni signal, on pokreće koračni motor da se okrene za fiksni kut u zadanom smjeru, što se naziva "kut koraka". Koračni motor može kontrolirati kutni pomak kontroliranjem broja impulsa, kako bi se postigla svrha točnog pozicioniranja. Također može kontrolirati brzinu i ubrzanje rotacije motora kontroliranjem frekvencije impulsa upravljačkog sklopa, kako bi se postigla svrha velike brzine. Stoga je koračni motor kontroliran u otvorenoj petlji.
Razlika između koračnih motora i servo motora
kontrolor
Kontroler koračnog motora je elektronički proizvod koji može slati jednolike impulsne signale. Nakon što signal koji šalje uđe u upravljački program koračnog motora, upravljački program ga pretvara u jak strujni signal potreban koračnom motoru za pokretanje. Kontroler koračnog motora može precizno kontrolirati rotaciju koračnog motora pod svakim kutom. Ono što upravljački program prima je impulsni signal. Svaki put kada primi impuls, upravljački program će dati motoru impuls za okretanje motora pod fiksnim kutom. Zbog ove značajke, koračni motori se danas široko koriste u raznim industrijama.
Servo regulator motora je regulator koji se koristi za upravljanje servo motorom. Njegova funkcija je slična onoj frekvencijskog pretvarača koji djeluje na običan AC motor. Dio je servo sustava i uglavnom se koristi u visokopreciznim sustavima pozicioniranja. Općenito, servo motor se kontrolira na 3 načina: položaj, brzina i okretni moment kako bi se postiglo visokoprecizno pozicioniranje prijenosnog sustava. Trenutno je vrhunski proizvod prijenosne tehnologije.
Kontrolna točnost
Što je više faza i otkucaja koračnog motora, to je veća njegova točnost. Servo motor se temelji na ugrađenom enkoderu. Što je veća skala enkodera, to je veća točnost.
Kontrolne metode
Jedna je kontrola u otvorenoj petlji, a druga je kontrola u zatvorenoj petlji.
Niskofrekventne karakteristike
Koračni motori skloni su vibracijama niske frekvencije pri malim brzinama. Općenito se koristi tehnologija prigušenja ili podjele kako bi se prevladale vibracije niske frekvencije, dok servo motori neće vibrirati pri malim brzinama. AC servo sustav ima funkciju suzbijanja rezonancije, koja može pokriti nedostatak krutosti CNC stroja, a sustav ima funkciju frekvencijske analize (FFT) unutar sustava, koja može detektirati rezonantnu točku CNC stroja kako bi se olakšalo podešavanje sustava.
Karakteristike frekvencije momenta
Izlazni moment koračnog motora smanjivat će se s povećanjem brzine, a AC servo motor ima konstantan izlazni moment.
Kapacitet preopterećenja
Koračni motori nemaju kapacitet preopterećenja, dok AC motori imaju jači kapacitet preopterećenja.
Operativne performanse
Koračni motor usvaja upravljanje u otvorenoj petlji. Ako je početna frekvencija previsoka ili je opterećenje preveliko, lako je izgubiti korake ili zastati. Kada je brzina previsoka, lako je prekoračenje brzine. Servo sustav ima upravljanje u zatvorenoj petlji. Pogon može izravno uzorkovati povratni signal enkodera motora. Petlja položaja i petlja brzine formirane su unutra. Općenito, neće biti gubitka koraka ili prekoračenja brzine koračnog motora, a performanse upravljanja su pouzdanije.
Brzina odziva Performanse
Koračnom motoru potrebne su stotine milisekundi da ubrza iz stanja mirovanja do radne brzine, dok AC servo sustav ima bolje performanse ubrzanja, općenito samo nekoliko milisekundi, te se može koristiti u kontrolnim situacijama koje zahtijevaju brzo pokretanje i zaustavljanje.
AC servo sustav je superiorniji od koračnog motora u mnogim aspektima performansi. Međutim, koračni motori se često koriste kao izvršni motori u nekim manje zahtjevnim prilikama. Stoga, u procesu projektiranja upravljačkog sustava, različiti čimbenici poput zahtjeva za upravljanje i troškova trebaju se sveobuhvatno uzeti u obzir te treba odabrati odgovarajući upravljački motor.
