Regeling met gesloten lus levert meer toepassingswaarde voor stappenmotor
Closed-loop stappenmotoren, (hybride servomotor) bieden een hoge nauwkeurigheid en efficiëntie voor toepassingen waarvoor een servomotor nodig is.
Technologische vooruitgang verandert de prijs / prestatie-verhouding tussen stappenmotoren en servomotoren om te voldoen aan een verscheidenheid aan veeleisende industriële automatiseringstoepassingen. Met gesloten-lus-technologie zijn enkele van de voordelige stappenmotoren in toepassingen opgenomen die ongeschikt worden geacht voor duurdere servomotortoepassingen. Technologische vooruitgang verandert de prijs / prestatie-verhouding tussen stappenmotoren en servomotoren om te voldoen aan een verscheidenheid aan veeleisende industriële automatiseringstoepassingen. Door gebruik te maken van closed-loop-technologie, gaan goedkopere stappenmotoren naar gebieden die worden beschouwd als alleen duurdere servomotoren.
Conventionele wijsheid houdt in dat servobesturingssystemen voordelig zijn voor toepassingen die snelheden hoger dan 800 tpm vereisen en een zeer dynamische respons vereisen. Stappenmotoren zijn een betere keuze voor toepassingen die op lage snelheden werken, een lage tot middelmatige versnelling produceren en een hoog houdkoppel vereisen.
Wanneer de closed-loop stappenmotoren (hybride servomotor) overbelast zijn om te blokkeren, blijven ze zonder koppel te verliezen. Nadat de blokkeringsbelasting is verwijderd, blijven ze actief. Het maximale koppel bij elke ingestelde snelheid kan worden gegarandeerd zonder dat de positiesensor het aantal stappen verliest. Daarom kan de selectie van closed-loop stappenmotoren nauw aansluiten bij de koppelvereisten van hun toepassing zonder de noodzaak van 40% extra marge.
Voor een open-lus stappenmotor is de eis van een hoog momentaan koppel moeilijk te bereiken vanwege het risico van verlies van het aantal stappen. Closed-loop stappenmotoren kunnen zeer snelle versnellingen bereiken, kunnen stil werken, hebben minder resonantie dan traditionele stappenmotoren en kunnen werken met hogere bandbreedten. Stappenmotormanagers integreren elektronische systemen met motoren om bekabeling te verminderen, implementatie te vereenvoudigen en machines zonder kast te implementeren.
Een wereldwijd automatiseringsbedrijf verbeterde zijn precisie CNC-bewerkingsmachines voor de productie en verkoop van raam- en houtframes. In plaats van servomotoren te gebruiken, gebruikte het in plaats daarvan closed-loop stappenmotoren. Vóór de overgang vereiste de toepassing en het proces van het vervaardigen van houten frames het gebruik van 20 tot 30 pneumatische en elektronische servomotoren in elke machine. De kosten van servomotoren zijn een belangrijke factor in de totale kosten van elke machine. Het extra aantal kabels dat nodig is voor een enkele servo-encoder die in de kast is gemonteerd, verlengt de installatietijd en maakt de onderhoudswerkzaamheden nog ingewikkelder.
In een pilootproject met kostenvermindering werden closed-loop stappenmotoren gebruikt in plaats van servomotoren in een houtbewerkingsmachine om te zien of de stappenmotoren hun prestatiedoelen behaalden. Wijzig alleen de motor, bewegingscontroller en communicatieprotocol blijven ongewijzigd. Een paar maanden later, met technische ondersteuning, stelde het bedrijf vast dat zijn op stappenmotor gebaseerde machine zijn doel van implementatie had bereikt. Dankzij de integratie van de stappenmotor en het elektronische systeem zijn minder kabels nodig, dus het onderhoud is ook eenvoudiger.
De volgende stap is om te bepalen of de machine waarop de stappenmotor is geïnstalleerd voldoet aan nauwkeurigheid, versnelling, energieverbruik en andere prestatiecriteria. Na een proefperiode van een maand ontdekte het bedrijf dat closed-loop stappenmotoren het mogelijk maakten dat zijn machines aan alle technische specificaties en machineprestatievereisten voldeden, terwijl de complexiteit werd verminderd en de kosten van elke machine met meer dan 5% werden verlaagd.
Closed-loop stappenmotoren kunnen de kosteneffectiviteit van motion control veranderen. Superieure nauwkeurigheid en energie-efficiëntie laten stappenmotoren toe om te werken in gebieden waar duurdere servomotoren domineren. Closed-loop stappenmotoren kunnen worden gebruikt in meerassige toepassingen, waarbij taken worden gepositioneerd wanneer de belasting verandert en toepassingen waarvoor een stille werking, korte insteltijd en hoge nauwkeurigheidseisen vereist zijn.