เซอร์โวและสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในระบบขันสกรู<\/b>

ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมพึ่งพาความแม่นยำ ความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพในงานขันสกรูอย่างมาก การออกแบบระบบที่มีประสิทธิภาพช่วยลดปัญหาต่างๆ ทางด้านวิศวกรรมที่สำคัญคือการเลือกใช้มอเตอร์เซอร์โวหรือมอเตอร์สเต็ปเปอร์ สิ่งทั้งสองมีข้อดีและข้อจำกัดที่เด่นชัด ซึ่งส่งผลโดยตรงกับเกณฑ์คุณภาพอย่างแรงบิด ความแม่นยำในการตำแหน่ง การผลิตต่อเนื่องและต้นทุน อ่านบทวิเคราะห์นี้เพื่อเรียนรู้ความแตกต่างและเลือกทางด้านการออกแบบที่มีประสิทธิภาพ<\/p> \n \n

ในการงานยึดสกรูที่ต้องการความแน่นหนา ความแม่นยำและการซ้ำแบบ<\/b> ถือเป็นหัวใจสำคัญ มอเตอร์เซอร์โวซึ่งมีการติดตั้งอุปกรณ์ Encoder สำหรับตรวจสอบระบบแบบทันที จะเหนือกว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในงานตำแหน่งแบบปิดซึ่งต้องการ Feedback มันสามารถให้ความแม่นยำระดับไมโคร (<0.001มม.) โดยการปรับตัวรับแรงกดดันที่หลากหลายแบบได้ ช่วยให้แรงยึดและการวางแนวมมีความต่อเนื่องแม้ภายใต้สภาพอากาศเปลี่ยนผัน ในทางกลับกันมอเตอร์สเต็ปเปอร์โดยธรรมชาติทำงานในโหมดเปิดโดยอัตโนมัติ อาศัยการนับรอบและล็อกโดยกลไกเพียงอย่างเดียว ถึงแม้ระบบสเต็ปเปอร์แบบปิดขั้นสูงจะเริ่มออกมา แต่มันยังมีช่องโหว่ที่อาจเกิดการพลาดการนับรอบ/แรงย้อนหรือผิดตัวจากความเร็วต่ำ แม้ความละเอียดสามารถเพิ่มได้ด้วยระบบMicrostepping ให้มุมหมุนเล็กถึง 0.9° ต่อรอบ แต่อาจเกิดการสับสนได้จาก Encoder ที่ขาดแคลน<\/p> \n \n

เมื่อพิจารณาการดำเนินการที่ได้ความเร็ว โดย คุณสมบัติความเร็วและแรงบิด<\/b> จะก่อให้เกิดระบบการขันสกรูที่ชัดเจน มอเตอร์เซอร์โวสามารถส่งมอบแรงบิดต่ออัตราส่วนกำลังต่ำได้ดีเยี่ยมตลอดทั้งช่วงความเร็วสูง ซึ่งแปลได้เป็นการเร่ง/หยุดเร็วระหว่างการยากเสียบสกรู ข้อได้เปรียบของมันที่ทำงานระบบสามเฟสแบบไซนัสโหมดนั้น ลดอาการสั่นกระตุก Machine ได้ 5,000 RPM+ โดยรักษาระดับแรงขันเต็มที่ มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ติดบ้านเดินมีขั้วจำนวนมากและแรงล็อกขณะเปิด จึงเหมาะกับการเริ่มกรรมสิทธิ์สกรูโดยไม่เกิดสกรูหลุด จากการกำลังคล้อย แต่แรงบิดกำลังลดลง เมื่อความเร็วผ่าน 3,000 RPM ด้วยล้มล้างการชาร์จขดลวดในความถี่สูง ข้อแตกต่างนี้ทำให้สเต็ปเปอร์เหมาะกับกระบวนการติดตั้งซ้ำๆ มีขนาดสกรูเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 3มม. ส่วนเซอร์โวเหมาะกับระบบหลายแกนที่ต้องการประสิทธิภาพความเร็วสูงกับฟัสเทนเนอร์ใหญ่<\/p> \n \n

การจัดการความร้อนและความทนทานคือปัจจัยสำคัญในความเชื่อมั่นของเครื่องจักร<\/b> มอเตอร์เซอร์โวใช้ขั้นตอนPID controlled upside การใช้พลังงานที่จำกัดสำหรับงานในสถานที่ เป็นแนวโน้มทำให้เครื่องทำงานเย็นกว่าในสภาพนอนนิ่ง ลดปัญหาแรงเสียดทานกับเกียร์หรือลูกสกรู และเพิ่มระยะเวลาระหว่างขั้นตรวจซ่อมแซม ในทางกลับกันสเต็ปเปอร์ต้องใช้พลังงานเต็มที่ตลอดเวลาเพื่อรักษาตำแหน่ง ทำให้เกิดความร้อนสะสม โดยเฉพาะในระบบ24/7 นอกจากนี้เครื่องยังเกิดอาการสั่นสะเทือนระหว่างความถี่เฉพาะช่วง100-200Hz ซึ่งอาจก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนทางจังหวะ ถ้าไม่ทำงานกันลดอาการเหล่านี้อย่างกลไกภายนอกหรือระบบอิเล็กทรอนิกส์<\/p> \n \n

การวิเคราะห์ต้นทุนองค์รวมแสดงแตกต่างของเศรษฐศาสตร์ ระบบสเต็ปเปอร์<\/b>จะงดงาม 30-50% สำหรับการเริ่มเพราะขาด Encoder และใช้ขั้วขับที่ง่าย ระบบนี้เหมาะกับตัวต่อทั่วไป ที่ทำงานแบบสองความเร็วและมีค่าผิดพลาดสูงกว่า±0.05มม. ส่วนระบบที่ใช้เซอร์โวต้องลงทุนสูงกว่าตั้งแต่แรกลง Encoder ขั้นรับมือละเอียดมีต้นทุนสูงและความจำเป็นต้องปรับจูน แม้จะคุ้มในกระบวนการสำคัญที่ต้องการความแม่นยำ โหมดควบคุมแรงบิด Ramp และการจัดลำดับความเร็วโปรแกรมได้ ช่วยปรับเปลี่ยนอัตโนมัติและป้องกันปัญหาซีรีนัดลื่นตัวฯลฯ<\/p> \n \n

สำหรับความสามารถเอาท์พุท เช่นความซับซ้อนของระบบควบคุมและพื้นที่เครื่อง<\/b> ช่วยให้ปรับติดตั้งได้ง่าย มอเตอร์เซอร์โวต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ปรับแต่ง แต่สามารถทำระบบโมดูลและหลีกเลี่ยงการซ้ำใช้งานได้ จึงเหมาะกับเครื่องจักรหลายรุ่น ส่วนสเต็ปเปอร์ยอมรับสัญญาณ + Pulse-Direct ได้โดยตรง ไม่ต้องจูนระบบ แต่มันกินพื้นที่มากกว่า ด้วยตัวลดรอบและเรือนหอที่ต้องมีขนาดใหญ่สำหรับระบบ อีกทั้งใกล้สูญตำแหน่งมากกว่าเมื่อไฟดับถ้าไม่ได้ใช้ Encoder สัมบูรณ์<\/p> \n \n

ไม่มีทางเลือกที่สมบูรณ์แบบที่สุด มอเตอร์สเต็ปขึ้นต้นในการงานง่าย ต้นทุนต่ำและไม่ต้องขันลอกรีต่อเนื่อง ขั้นที่จำเป็น เซอร์โวได้เสียงในการประกอบงานที่แรงบิดนั้นวัดค่าแปลงแปลงได้ ด้วยคุณสมบัติเตือนเมื่อรับ Converter อัตโนมัติอย่างไม่มีต้นเหตุ และความประหยัดพลังงานขณะระบายอากาศได้ดี ในกลุ่มอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และอากาศยาน เมื่อ Industrial IoT เริ่มเติบโต เซอร์โวพร้อมสำหรับการ PHP และ Ethernet диагностิกที่สามารถทำได้ทันที ในขณะที่โครงสร้างทางด้านสเต็ปเปอร์ยังต้องพึ่งพาภาพเมื่อตัดสินใจ การเข้าใจพารามิเตอร์ทางกลและไฟฟ้าช่วยให้วิศวกรคัดเลือกเครื่องมือที่สอดคล้องกับความต้องการการผลิตและอายุการใช้งาน<\/p>