Silnik jest bardzo ważnym elementem układu napędowegoDrukarka 3DJego dokładność jest związana z dobrym lub złym efektem druku 3D, ogólnie rzecz biorąc, druk 3D odbywa się przy użyciu silnika krokowego.
Czy istnieją drukarki 3D wykorzystujące serwosilniki? To naprawdę niesamowite i dokładne, ale dlaczego nie używać ich w zwykłych drukarkach 3D?
Jedna wada: jest za droga! W porównaniu do zwykłych drukarek 3D nie jest warta swojej ceny. Jeśli chodzi o drukarki przemysłowe, to jest mniej więcej na tym samym poziomie, a dokładność może być nieco lepsza.
Tutaj przeprowadzimy szczegółową analizę porównawczą tych dwóch silników, aby zobaczyć różnice.
Różne definicje.
Silnik krokowyjest urządzeniem o ruchu dyskretnym, różni się od zwykłego prądu przemiennego iSilniki prądu stałegoZwykłe silniki elektryczne służą do obracania, natomiast silniki krokowe nie, ich zadaniem jest otrzymywanie poleceń wykonania kroku.
Silnik serwo to silnik sterujący pracą podzespołów mechanicznych w systemie serwo, który może zapewnić bardzo dokładną kontrolę prędkości i dokładności położenia, a także może przekształcić sygnał napięciowy na moment obrotowy i prędkość w celu napędzania obiektu sterowania.
Chociaż oba systemy są podobne pod względem trybu sterowania (ciąg impulsów i sygnał kierunkowy), istnieją istotne różnice w wykorzystaniu wydajności i sytuacjach aplikacyjnych. Teraz porównajmy wykorzystanie obu systemów.
Dokładność sterowania jest inna.
Dwufazowyhybrydowy silnik krokowykąt kroku wynosi zazwyczaj 1,8°, 0,9°
Dokładność sterowania serwosilnikiem prądu przemiennego jest gwarantowana przez enkoder obrotowy umieszczony z tyłu wału silnika. Na przykład, w przypadku w pełni cyfrowego serwosilnika prądu przemiennego Panasonic, dla silnika ze standardowym enkoderem 2500-liniowym, ekwiwalent impulsu wynosi 360°/10000=0,036° ze względu na technologię poczwórnej częstotliwości zastosowaną w napędzie.
W przypadku silnika z enkoderem 17-bitowym napęd otrzymuje 217=131072 impulsów na obrót silnika, co oznacza, że jego ekwiwalent impulsów wynosi 360°/131072=9,89 sekundy, co stanowi 1/655 ekwiwalentu impulsów silnika krokowego o kącie kroku 1,8°.
Różne charakterystyki niskiej częstotliwości.
Silnik krokowy pracujący z niską prędkością będzie charakteryzował się drganiami o niskiej częstotliwości. Częstotliwość drgań jest związana z obciążeniem i wydajnością napędu i jest zazwyczaj uznawana za połowę częstotliwości rozruchu silnika bez obciążenia.
To zjawisko drgań o niskiej częstotliwości, wynikające z zasady działania silnika krokowego, jest bardzo szkodliwe dla normalnej pracy maszyny. W przypadku silników krokowych pracujących z niską prędkością, w celu wyeliminowania zjawiska drgań o niskiej częstotliwości należy zastosować technologię tłumienia drgań, np. poprzez dodanie tłumików do silnika lub zastosowanie technologii podziału w napędzie.
Serwosilnik prądu przemiennego pracuje bardzo płynnie i nie wibruje nawet przy niskich prędkościach. System serwosilnika prądu przemiennego posiada funkcję tłumienia rezonansu, która kompensuje brak sztywności mechanizmu, a także funkcję wewnętrznej rozdzielczości częstotliwości, która pozwala wykryć punkt rezonansu mechanizmu i ułatwić regulację.
Różna wydajność operacyjna.
Sterowanie silnikiem krokowym odbywa się w pętli otwartej, zbyt wysoka częstotliwość początkowa lub zbyt duże obciążenie jest podatne na zjawisko gubienia kroków lub blokowania, a zbyt duża prędkość przy zatrzymywaniu jest podatna na przeregulowanie, dlatego aby zapewnić dokładność sterowania, należy zająć się problemem zwiększania i zmniejszania prędkości.
System napędu serwo AC do sterowania w pętli zamkniętej. Sterownik może bezpośrednio pobierać próbki sygnału sprzężenia zwrotnego enkodera silnika. Wewnętrzny układ pętli położenia i pętli prędkości sprawia, że na ogół nie występuje zjawisko utraty kroku lub przeregulowania silnika krokowego. Dzięki temu wydajność sterowania jest bardziej niezawodna.
Podsumowując, serwo AC pod wieloma względami przewyższa silnik krokowy. Jednak w mniej wymagających zastosowaniach często wykorzystuje się również silnik krokowy do sterowania silnikiem wykonawczym. Drukarka 3D jest mniej wymagająca, a serwosilnik jest drogi, dlatego najczęściej wybierany jest silnik krokowy.
Czas publikacji: 05-02-2023