Closed-loop Control Bringer mere applikationsværdi til Stepper Motor
Closed-loop stepper motors (hybrid servomotor) giver høj nøjagtighed og effektivitet til applikationer, der kræver ydelse af servomotor.
Teknologiske fremskridt ændrer pris / ydelsesforholdet mellem steppermotorer og servomotorer for at imødekomme en række krævende industrielle automationsapplikationer. Med lukket teknologi har nogle af de økonomiske steppermotorer indgået applikationer, der anses for uegnede til dyrere servomotoriske applikationer. Teknologiske fremskridt ændrer pris / ydelsesforholdet mellem steppermotorer og servomotorer for at imødekomme en række krævende industrielle automationsapplikationer. Ved at bruge lukket-loop teknologi, går billigere stepper motorer ind i områder, der kun betragtes som dyrere servomotorer.
Konventionel visdom indebærer, at servostyringssystemer er fordelagtige til applikationer, der kræver hastigheder højere end 800 omdrejninger pr. Minut og kræver høj dynamisk respons. Stepper motorer er et bedre valg til applikationer, der arbejder med lave hastigheder, producerer lav til moderat acceleration, og kræver højt holdmoment.
Når de lukkede trinmotorer (hybrid servomotor) overbelastes til stall, forbliver de uden at miste drejningsmoment. Efter at have fjernet blokeringsbelastningen, vil de fortsætte med at køre. Det maksimale drejningsmoment ved en bestemt hastighed kan garanteres, uden at positionsføleren mister antallet af trin. Derfor kan udvælgelsen af lukket-loop-steppermotorer nøje matche momentkravene i deres applikation uden behov for 40% ekstra margen.
For en open-loop stepper motor er kravet om et højt momentant drejningsmoment vanskeligt at opnå på grund af risikoen for at miste antallet af trin. Closed-loop-steppermotorer kan opnå meget hurtige accelerationer, kan fungere stille, har mindre resonans end traditionelle steppermotorer, og kan operere ved højere båndbredder. Stepper motor designere integrerer elektroniske systemer med motorer for at reducere kabling, forenkle implementering og implementere kabinetløse maskiner.
Et globalt automatiseringsfirma forbedrede sine præcision CNC værktøjsmaskiner til produktion og salg af vinduer og trærammer. I stedet for at bruge servomotorer anvendte den i stedet sluttemotormotorer. Før overgangen krævede anvendelsen og processen med fremstilling af trærammer brugen af 20 til 30 pneumatiske og elektroniske servomotorer i hver maskine. Omkostningerne ved servomotorer er en stor faktor i de samlede omkostninger for hver maskine. Det ekstra antal kabler, der kræves til en enkelt servo-giver, der er monteret i kabinettet, forlænger installationstiden og komplicerer vedligeholdelsesarbejdet yderligere.
I et omkostningsreduktionspilotprojekt blev der anvendt lukket-loop-steppermotorer i stedet for servomotorer i en træbearbejdningsmaskine for at se om steppermotorerne opnåede deres præstationsmål. Ændre kun motoren, bevægelsesstyringen og kommunikationsprotokollen forbliver uændrede. Et par måneder senere, med teknisk support, fastslog firmaet, at dets stepper-motorbaserede maskine havde opnået sit mål for implementering. Takket være integrationen af steppermotoren og det elektroniske system kræves færre kabler, så vedligeholdelsesarbejdet er også enklere.
Det næste skridt er at afgøre, om den maskine, som steppermotoren er installeret på, opfylder nøjagtighed, acceleration, energiforbrug og andre præstationskriterier. Efter en testperiode på en måned opdagede virksomheden, at lukket-loop-stepper-motorer gjorde det muligt for sine maskiner at opfylde alle tekniske specifikationer og krav til maskinens ydeevne, samtidig med at kompleksiteten blev reduceret og prisen for hver maskine blev reduceret med mere end 5%.
Stoppemotorer med lukket loop kan ændre omkostningseffektiviteten af bevægelseskontrol. Overlegen nøjagtighed og energieffektivitet tillader steppermotorer at fungere i områder, hvor dyrere servomotorer dominerer. Closed-loop stepper motorer kan bruges i multi-akse applikationer, positionering opgaver, når belastningen ændres, og applikationer, der kræver stille drift, kort afregningstid og krav til høj præcision.