Двигун є дуже важливим силовим компонентом3D-принтер, його точність пов'язана з хорошим чи поганим ефектом 3D-друку, зазвичай 3D-друк використовує кроковий двигун.
Тож чи існують 3D-принтери, які використовують серводвигуни? Це справді чудово та точно, але чому б не використовувати це на звичайних 3D-принтерах?
Один недолік: це занадто дорого! Порівняно зі звичайними 3D-принтерами це того не варте. Якщо це краще, для промислових принтерів це більш-менш те саме, можна трохи покращити точність.
Тут ми розглянемо ці два двигуни, проведемо детальний порівняльний аналіз, щоб побачити, в чому різниця.
Різні визначення.
Кроковий двигунє пристроєм дискретного руху, він відрізняється від звичайного змінного струму таДвигуни постійного струмуЗвичайні двигуни обертаються за допомогою електрики, але кроковий двигун — ні. Кроковий двигун отримує команду на виконання кроку.
Серводвигун - це двигун, який керує роботою механічних компонентів сервосистеми, що може зробити швидкість керування, точність положення дуже точними, а також перетворити сигнал напруги на крутний момент і швидкість для керування об'єктом керування.
Хоча вони схожі за режимом керування (імпульсний рядок та спрямований сигнал), існують суттєві відмінності у використанні, продуктивності та випадках застосування. Тепер порівняємо використання цих двох продуктивностей.
Точність керування різна.
Двофазнийгібридний кроковий двигунКут кроку зазвичай становить 1,8°, 0,9°
Точність керування серводвигуном змінного струму гарантується поворотним енкодером у задній частині вала двигуна. Наприклад, для повністю цифрового серводвигуна змінного струму Panasonic, для двигуна зі стандартним енкодером на 2500 ліній, еквівалент імпульсу становить 360°/10000=0,036° завдяки технології чотириразової частоти, що використовується всередині приводу.
Для двигуна з 17-бітним енкодером привід отримує 217=131072 імпульсів за оберт двигуна, що означає, що його імпульсний еквівалент становить 360°/131072=9,89 секунди, що становить 1/655 імпульсного еквівалента крокового двигуна з кутом кроку 1,8°.
Різні низькочастотні характеристики.
Кроковий двигун на низькій швидкості матиме низькочастотну вібрацію. Частота вібрації залежить від стану навантаження та продуктивності приводу і зазвичай вважається половиною частоти запуску двигуна без навантаження.
Це явище низькочастотної вібрації, що визначається принципом роботи крокового двигуна, дуже шкідливо впливає на нормальну роботу машини. Коли крокові двигуни працюють на низьких швидкостях, для подолання явища низькочастотної вібрації, як правило, слід використовувати технологію демпфування, наприклад, додавання демпферів до двигуна або використання технології поділу на приводі.
Серводвигун змінного струму працює дуже плавно та не вібрує навіть на низьких швидкостях. Сервосистема змінного струму має функцію придушення резонансу, яка може компенсувати брак жорсткості механізму, а також функцію внутрішнього визначення частоти, яка може виявляти точку резонансу механізму та полегшувати налаштування системи.
Різна експлуатаційна продуктивність.
Керування кроковим двигуном є керуванням з розімкнутим контуром. Занадто висока пускова частота або занадто велике навантаження схильні до явища втрати кроків або блокування, а занадто висока швидкість під час зупинки схильна до перевищення, тому для забезпечення точності керування слід вирішити проблему збільшення та зменшення швидкості.
Система сервоприводу змінного струму для керування із замкнутим контуром, драйвер може безпосередньо вибірково перевіряти сигнал зворотного зв'язку енкодера двигуна, внутрішня структура контуру положення та контуру швидкості, як правило, не призводить до втрати кроку або перевищення крокового двигуна, що забезпечує надійнішу роботу керування.
Підсумовуючи, сервосистема змінного струму за багатьма показниками продуктивності перевершує кроковий двигун. Але в деяких менш вимогливих випадках для виконання роботи двигуна також часто використовується кроковий двигун. 3D-принтер є менш вимогливим випадком, а серводвигун настільки дорогий, тому зазвичай вибирають кроковий двигун.
Час публікації: 05 лютого 2023 р.