نحوه انتخاب بین موتور پله ای و موتور DC

-- تفاوتهای اصلی در روشهای کنترل

در طراحی تجهیزات صنعتی ، اگرچه موتورهای DC و موتورهای استپر اغلب برای سازوکارهای رانندگی و فعال سازی استفاده می شوند ، ساختارهای داخلی آنها ، حالت های عملیاتی و منطق کنترل اساساً متفاوت هستند. درک اصول اساسی کار این دو موتور اولین قدم برای انتخاب معقول است.

1. موتور DC

موتور DC وسیله ای است که انرژی الکتریکی DC را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این ماده به طور گسترده ای در سناریوهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به چرخش صاف و تنظیم سرعت انعطاف پذیر دارند. اصل کار آن مبتنی بر قانون القاء الکترومغناطیسی است: هنگامی که جریان از سیم پیچ سیم پیچ عبور می کند ، گشتاور در میدان مغناطیسی تولید شده توسط آهنربای دائمی شکل می گیرد و از این طریق روتور را برای چرخش سوق می دهد.

 

طبقه بندی:

• Brushed DC Motor: برای دستیابی به جابجایی مکانیکی ، کنترل ساده اما پوشیدنی ، به برس ها و رفت و آمد ها متکی است.
• موتور DC بدون برس (BLDC): از جابجایی الکترونیکی استفاده می کند که کارآمدتر است ، دارای عمر طولانی تر و هزینه نگهداری کم است.

 

ویژگی های حالت کنترل:

• با تنظیم ولتاژ یا مدولاسیون عرض پالس PWM ، سرعت موتور را کنترل کنید.
• برای دستیابی به بازخورد حلقه بسته و کنترل موقعیت می توان با رمزگذار استفاده کرد.

 

سناریوهای مناسب: تجهیزاتی که نیاز به کار با سرعت بالا ، چرخش صاف و کار مداوم طولانی مدت مانند درهای اتوماتیک ، فن های صنعتی ، درایوهای اتومبیل AGV و غیره دارند.

2. موتور پله

موتور پله ای محرک است که سیگنال های پالس الکتریکی را به جابجایی زاویه ای تبدیل می کند. هر بار که یک پالس ورودی باشد ، روتور موتور زاویه ثابت را حرکت می دهد. این حرکت "پله" آن را قادر می سازد تا در یک سیستم حلقه باز به موقعیت یابی دقیق برسد.

 

طبقه بندی:

• موتور پله حلقه: بدون بازخورد مورد نیاز ، ساختار ساده ؛
• موتور پله حلقه: رمزگذار یکپارچه برای بهبود ثبات و پاسخگویی.

 

ویژگی های حالت کنترل:

• زاویه را با تعداد پالس ها و سرعت توسط فرکانس کنترل کنید.
• تحقق کنترل چند محوره همزمان آسان است ، اما داشتن مشکلاتی مانند از دست دادن مرحله و لرزش آسان است.

 

سناریوهای مناسب: مواردی که نیاز به کنترل موقعیت یابی با دقت بالا و قابل تکرار دارند ، مانند چاپگرهای سه بعدی ، دستگاه های CNC ، دستگاه های توزیع و غیره.

 

3. خلاصه مقایسه اصل

طرح	موتور DC	موتور پله
سیگنال کنترل	سیگنال آنالوگ (ولتاژ\/جریان)	سیگنال نبض دیجیتال
چگونه کار می کند	چرخش مداوم	چرخش قدم به قدم
کنترل دقیق	حلقه بسته رمزگذار مورد نیاز است	کنترل موقعیت حلقه را باز کنید
سرعت پاسخ	سریع ، مناسب برای تنظیم سرعت	آهسته ، مناسب برای نقطه ثابت
پیچیدگی سیستم	متوسط ​​متوسط ​​(برای دیدن اینکه آیا حلقه بسته است)	متوسط ​​(نیازهای درایو بالا)

 

-- دقت در مقابل ثبات در مقابل هزینه

در برنامه های کاربردی ، انتخاب موتور فقط مربوط به استفاده از آن نیست ، بلکه آیا می تواند در شرایط کاری خاص بهینه عمل کند. در این بخش ، ما تفاوت های کلیدی عملکرد بین موتورهای استپر و موتورهای DC را از سه بعد اصلی مقایسه می کنیم: دقت کنترل ، ثبات عملیاتی و هزینه سیستم.

1. دقت کنترل: چه کسی دقیق تر است

موتور DC:

• توانایی بازخورد موقعیت را ندارد و برای دستیابی به کنترل حلقه بسته باید با یک رمزگذار استفاده شود.
• دقت تحت تأثیر عواملی مانند وضوح رمزگذار و سرعت پاسخ کنترل کننده است.
• در زمینه با دقت بالا ، سیستم های کنترل پیچیده تری برای رقابت با موتورهای پله ای لازم است.

 

موتور پله:

• هر پالس با یک زاویه ثابت مطابقت دارد ، با وضوح داخلی تا 1.8 درجه ، {2}} 9 درجه یا حتی ظریف تر.
• کنترل موقعیت دقیق حتی در سیستم های حلقه باز و بدون نیاز به سنسورهای اضافی امکان پذیر است.
• برای سیستمهایی که نیاز به موقعیت یابی مکرر و کنترل مسیر دارند.

 

خلاصه: موتورهای پله ای به طور طبیعی برای کنترل دقیق جابجایی مناسب هستند ، در حالی که موتورهای DC برای دستیابی به همان دقت به کمک خارجی نیاز دارند.

 

2. عملکرد ثبات و صافی حرکت

موتور DC:

• چرخش صاف ، پاسخ سریع ، تنظیم سرعت مداوم و خطی.
• نسخه بدون برس دارای لرزش و سر و صدای کم است ، مناسب برای تجهیزات عملکرد طولانی مدت.

 

موتور پله:

• مستعد ابتلا به رزونانس ، از دست دادن مرحله ، گرمای بیش از حد و سایر مشکلات ، به ویژه با سرعت زیاد یا بار سنگین.
• اگرچه موتورهای پله بسته بسته این مسئله را بهبود می بخشند ، اما ثبات کلی هنوز ضعیف تر از موتورهای DC است.

 

خلاصه: موتورهای DC از نظر عملکرد پر سرعت ، بار مداوم و توانایی ضد مداخله پایدارتر و قابل اعتماد تر هستند.

3. مقایسه هزینه: کدام یک اقتصادی تر است

سیستم موتور DC:

• موتورهای برس هزینه های کمتری دارند اما فرکانس نگهداری بالاتری دارند.
• موتور DC بدون برس در رابطه با رمزگذار و یک کنترلر سروو استفاده می شود که هزینه کلی سیستم را افزایش می دهد.
• هزینه در سناریوهایی که نیاز به کنترل حلقه بسته دارند ، کمی بیشتر است ، اما برای موارد با کارایی بالا مناسب تر است.

 

سیستم موتور پله ای:

• موتور و راننده متوسط ​​است.
• کنترل ، بدون رمزگذار مورد نیاز ، می تواند پیچیدگی سیستم کنترل کلی را کاهش دهد.
• در برنامه های موقعیت یابی کم سرعت ، عملکرد هزینه بسیار زیاد است.

 

خلاصه: موتورهای استپ برای سیستم های موقعیت یابی با بودجه محدود مناسب هستند ، در حالی که موتورهای DC در صورت برآورده شدن الزامات "ثبات طولانی مدت + عملکرد بالا" مقرون به صرفه تر هستند.

 

4. خلاصه جدول مقایسه عملکرد

ابعاد	موتور DC	موتور پله
دقت کنترل	★★★ کنترل حلقه بسته برای دقت لازم است	★★★★★ Loop Open Precision High
ثبات	★★★★★ عملکرد صاف و پاسخ سریع	★★★ آسان برای از دست دادن قدم و طنین انداز
هزینه	★★★ سیستم های سروو هزینه بیشتری دارند	★★★★ سیستم کنترل ساده
حفظ قابلیت	★★★★ سیستم بدون برس نیاز به نگهداری کمتری دارد	★★★ به تولید گرما و بار توجه کنید
سرعت پاسخ	★★★★★ سریع	★★★ متوسط

 

جوهر انتخاب موتور این نیست که "بهترین" را دنبال کنید ، بلکه مطابقت با "مناسب ترین" است. برای تجهیزات با نیازهای دقیق کنترل بسیار بالا و بارهای کوچک ، موتورهای پله ای یک راه حل مقرون به صرفه ارائه می دهند. و برای سناریوهایی که نیاز به عملکرد طولانی مدت ، پاسخ سرعت بالا و خروجی پایدار دارند ، بدون شک موتور DC انتخابی قابل اطمینان تر است.

 

اگر هنوز در مورد این مفهوم کمی گیج شده اید ، من آن را با موارد واقعی توضیح خواهم داد. بیایید به خواندن ادامه دهیم.

 

-- چرا موتور برای یک ربات متفاوت است؟

روبات ها ابزارهای مهم اتوماسیون در صنایع تولیدی و خدمات مدرن هستند و همچنین یکی از محصولاتی هستند که دارای متمرکز ترین کاربردهای موتور هستند. انواع مختلفی از روبات ها در ویژگی های کنترل و الزامات عملکرد موتورها تفاوت های زیادی دارند. ما فقط از روبات ها برای تجزیه و تحلیل تفاوت در انتخاب موتورهای پله ای و موتورهای DC استفاده می کنیم.

1. بازوی رباتیک چاپی سه بعدی

در زیر بخش های چاپ سه بعدی ، توزیع دقیق ، حکاکی لیزر و غیره ، وظیفه اصلی بازوی ربات این است که "دقیق مسیر حرکت و موقعیت" را کنترل کنید نه سرعت یا خروجی گشتاور مداوم. چنین سناریوهای کاربردی دارای چندین ویژگی مهم هستند:

• مسیر حرکت به وضوح از پیش تعیین شده است.
• تکرارپذیری بالا و فاصله پله کوچک ؛
• تغییرات بار زمان قابل توجه نیست.

 

انتخاب موتور: موتور پله ای ترجیح می دهد

• زاویه گام خوب آن موقعیت یابی با دقت بالا را تحت کنترل حلقه باز امکان پذیر می کند.
• سیستم کنترل یک ساختار ساده و هزینه قابل کنترل دارد.
• چند متری همزمان ، مناسب برای استقرار تولید در مقیاس بزرگ.

پیکربندی معمولی: موتور استپر + صفحه کنترل منبع باز + ماژول درایور.

2. روبات های سرویس تلفن همراه

در مقابل ، در تجهیزات خدمات تلفن همراه مانند روبات های تدارکات انبار (مانند چرخ دستی های AGV) ، روبات های بازرسی و روبات های تحویل مواد غذایی ، تمرکز تقاضای حرکتی به این موارد تغییر یافته است:

• خروجی قدرت مداوم ؛
• شروع\/توقف پاسخ سریع ؛
• تنظیم سرعت صاف و مقاومت شدید در برابر نوسانات بار.

 

انتخاب موتور: موتور DC مناسب تر است

• به خصوص موتورهای DC بدون مساحت بالا ، که در سیستم های چرخ درایو عملکرد خوبی دارند.
• تنظیم سرعت PWM یا سیستم کنترل حلقه بسته ، تنظیم سرعت حساس و صاف می تواند حاصل شود.
• طراحی بدون برس دارای عمر طولانی و نگهداری کم است ، مناسب برای محیط کار در آب و هوایی.

پیکربندی معمولی: موتور BLDC گشتاور بالا با کاهش دهنده + رمزگذار + کنترلر سروو.

3. خلاصه منطق برنامه

-- برای همان نوع محصول ، انتخاب موتور تمرکز های مختلفی دارد

طرح	ربات موبایل DC	بازوی ربات موتور پله ای
هسته کنترل	درایو مداوم صاف	موقعیت یابی با دقت بالا
خصوصیات عملیاتی موتور	مداوم ، سرعت بالا ، بار متغیر	متناوب ، دقیق ، بار سبک
بودجه هزینه	متوسط ​​تا زیاد	متوسط
موتور توصیه شده	BLDC گشتاور بالا با رمزگذار	موتورهای پله ای NEMA

 

 

در زمینه تولید صنعتی ، موتور نه تنها "هسته قدرت" تجهیزات است ، بلکه به طور مستقیم بر راندمان پاسخ ، دقت کنترل و ثبات کلی سیستم نیز تأثیر می گذارد. از طریق تجزیه و تحلیل مقایسه ای قبلی ، می بینیم که موتورهای DC به ویژه برای شرایط کار پیچیده ای که نیاز به پایداری بالا ، کنترل انعطاف پذیر و خروجی مداوم دارند ، مناسب هستند. در همین راستا ، راه حل های حرفه ای موتور ارائه شده توسط VSD (شرکت ما) فقط نیازهای متنوع تولید کنندگان را برآورده می کند.

طیف کاملی از انواع موتور DC برای پوشش بیشتر برنامه های کاربردی

علاوه بر موتورهای DC با مساحت بالا ، VSD همچنین سری محصولات بالغ زیر را برای کمک به مشتریان در ساخت راه حل های درایو بسیار سازگار ارائه می دهد:

نوع موتور	ویژگی	برنامه های توصیه شده
موتور DC برس	کم هزینه و ساختار ساده	سیستم کنترل دسترسی خودکار ، محرک کوچک
موتور DC بدون برس (موتور BLDC)	عمر طولانی و سر و صدای کم	تجهیزات پزشکی ، سیستم های سرویس باد ، روبات های خدماتی
موتور DC بی پروا	لحظه کم اینرسی ، پاسخ سریع	توزیع دقیق ، ابزار دقیق ، روبات های میکرو
موتور DC با کاهش دنده (موتور دنده)	خروجی گشتاور را بهبود بخشید و یکنواختتر کنترل کنید	قفل های هوشمند ، تجهیزات امنیتی ، درایوهای تدارکات سبک

 

پشتیبانی از شخصی سازی:VSD می تواند پارامترهای کلیدی مانند ولتاژ ، اندازه شافت خروجی ، رابط نصب ، نوع رمزگذار و غیره را با توجه به نیاز پروژه مشتری سفارشی کند.

 

چرا VSD را به عنوان تأمین کننده موتور DC خود انتخاب کنید

در بازار B-END ، مشتریان نه تنها روی عملکرد حرکتی تمرکز می کنند ، بلکه بر توانایی های تحویل جامع تأمین کننده و تضمین های همکاری طولانی مدت نیز تمرکز می کنند. VSD در جنبه های زیر توسط بسیاری از شرکت های تولیدی بسیار شناخته شده است:

• قابلیت های تولید در مقیاس بزرگ: ما کارگاه های تولید موتور مدرن و خطوط مونتاژ خودکار با چرخه تحویل پایدار داریم.
• تحقیق و توسعه مستقل و فناوری ثبت اختراع: طراحی مستقل از اجزای اصلی ، ساختار حرکتی متعدد و ثبت اختراعات فناوری کنترل.
• صدور گواهینامه کیفیت بین المللی: تصویب ISO9001 ، CE ، ROHS و سایر گواهینامه های بین المللی ؛
• سرویس سفارشی سازی عمیق: پشتیبانی فنی یک به یک برای برآورده کردن ساختار ویژه یا کنترل الزامات صنایع خاص (مانند عملکرد خاموش دستگاه های پزشکی و تعویض سریع سیستم عامل های روبات).
• تجربه غنی از صادرات: خدمت به تولید کنندگان در ده ها کشور در سراسر جهان ، به ویژه جمع کردن یک مشتری پایدار در بازارهای اروپایی ، آمریکای شمالی و جنوب شرقی آسیا.

 

 

از آنجا که اتوماسیون صنعتی ، تجهیزات هوشمند و روباتیک همچنان به روز می شوند ، نحوه انتخاب مناسب ترین راه حل حرکتی برای تجهیزات شما یکی از تصمیمات مهمی است که بر موفقیت یا عدم موفقیت پروژه تأثیر می گذارد. از طریق این مقاله ، من فکر می کنم شما درک واضح تری از روش های کنترل ، تفاوت های عملکرد و کاربردهای معمولی موتورهای استپ و موتورهای DC دارید.

 

VSD به عنوان یک تأمین کننده موتور DC با سالها تجربه در این صنعت ، متعهد است که راه حل های با کارایی بالا و بسیار سازگار را در اختیار تولید کنندگان قرار دهد. این که آیا شما به دنبال یک موتور DC با مساحت بالا یا یک محصول سفارشی با کنترل حلقه بسته رمزگذار هستید ، می توانیم آن را برای شما تنظیم کنیم تا به بهبود کارآیی و پایداری تجهیزات خود کمک کنیم.

 

برای دریافت پیشنهادات انتخابی موتور منحصر به فرد یا نمونه خدمات تست نمونه ، به تماس با تیم VSD خوش آمدید.