Двигатель является очень важным силовым компонентом в системе.3D-принтерТочность печати зависит от качества 3D-печати, которая, как правило, осуществляется с использованием шагового двигателя.
Существуют ли 3D-принтеры, использующие сервомоторы? Это действительно круто и точно, но почему бы не использовать их на обычных 3D-принтерах?
Один недостаток: он слишком дорогой! По сравнению с обычными 3D-принтерами он того не стоит. Если он лучше подходит для промышленных принтеров, то его цена примерно одинакова, и точность может быть немного выше.
Здесь мы рассмотрим эти два двигателя и проведем подробный сравнительный анализ, чтобы увидеть, в чем разница.
Разные определения.
Шаговый двигательЭто устройство с дискретным движением, оно отличается от обычного переменного тока.двигатели постоянного токаОбычные двигатели вращаются под действием электричества, но шаговый двигатель — нет; он просто получает команду на выполнение шага.
Сервомотор — это двигатель, управляющий работой механических компонентов в сервосистеме, который обеспечивает высокую точность управления скоростью и положением, а также преобразует сигнал напряжения в крутящий момент и скорость для привода управляемого объекта.
Хотя оба устройства схожи по режиму управления (импульсная последовательность и направленный сигнал), существуют существенные различия в их применении и областях использования. Теперь сравним их характеристики.
Точность контроля различается.
Двухфазныйгибридный шаговый двигательУгол шага обычно составляет 1,8° или 0,9°.
Точность управления серводвигателем переменного тока гарантируется поворотным энкодером, расположенным на задней части вала двигателя. Например, для полностью цифрового серводвигателя переменного тока Panasonic, для двигателя со стандартным 2500-строчным энкодером, эквивалентный импульс составляет 360°/10000=0,036° благодаря четырехчастотной технологии, используемой в приводе.
Для двигателя с 17-битным энкодером привод получает 217 = 131072 импульса за один оборот двигателя, что означает, что его эквивалентная длительность импульса составляет 360°/131072 = 9,89 секунды, что составляет 1/655 от эквивалентной длительности импульса шагового двигателя с углом шага 1,8°.
Различные низкочастотные характеристики.
При работе шагового двигателя на низких оборотах наблюдается явление низкочастотной вибрации. Частота вибрации зависит от условий нагрузки и характеристик привода и обычно считается равной половине частоты пуска двигателя без нагрузки.
Это явление низкочастотной вибрации, обусловленное принципом работы шагового двигателя, крайне негативно влияет на нормальную работу машины. При работе шаговых двигателей на низких скоростях для преодоления явления низкочастотной вибрации, как правило, следует использовать демпфирующие технологии, такие как добавление демпферов к двигателю или использование технологии деления лопастей в приводе.
Сервомотор переменного тока работает очень плавно и не вибрирует даже на низких скоростях. Система сервопривода переменного тока имеет функцию подавления резонанса, которая компенсирует недостаточную жесткость механизма, а также внутреннюю функцию разрешения частоты, которая позволяет определять резонансные точки механизма и облегчает настройку системы.
Различная эффективность в эксплуатации.
Управление шаговым двигателем осуществляется по принципу разомкнутого контура. Слишком высокая частота запуска или слишком большая нагрузка могут привести к потере шагов или блокировке, а слишком высокая скорость при остановке — к перерегулированию. Поэтому для обеспечения точности управления необходимо решить проблему регулирования скорости при увеличении и уменьшении скорости.
Система сервопривода переменного тока с замкнутым контуром управления позволяет драйверу напрямую считывать сигнал обратной связи от энкодера двигателя, а внутренняя структура, включающая контуры позиционирования и скорости, как правило, исключает потерю шага или перерегулирование шагового двигателя, что обеспечивает более надежную работу системы управления.
В целом, система сервопривода переменного тока во многих аспектах превосходит шаговый двигатель. Однако в некоторых менее требовательных случаях для выполнения операций часто используется шаговый двигатель. Например, в случае 3D-принтеров, где сервоприводы стоят дорого, чаще всего выбирают шаговый двигатель.
Дата публикации: 05 февраля 2023 г.