Servomoto a silnik krokowy

Dyskusje na temat silników krokowych i sterowników silników krokowych.

Autor tematu
lolo2
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 703
Rejestracja: 30 paź 2009, 13:39
Lokalizacja: Global

Servomoto a silnik krokowy

#1

Post napisał: lolo2 » 12 paź 2011, 20:33

Witam;

Chciałbym sie dowiedzieć na czym polega różnica między silnikiem serwo a krokowym, ale w sensie użytkowym.

Kiedy lepiej stosować jedno a kiedy drugie?
Bo np. na sklepie forumowym silnik krokowy 2Nm kosztuje ~400zł, a silnike serwo o takim samym momencie powyżej 2000zł + serwowzmacniacz.

Rozumiem że niby silnik krokowy gubi kroki jak sie go przeciąży i to jest jego wada, no ale przecież można grosze dopłacić (w stosunku ceny serwa) i kupić np powyżej 4Nm.

Czy krokowy zgubi kroki, czy serwo przeciążymy to tak czy siak trzeba od nowa trzeba przecież wypozycjonować.

Dlaczego we frezarkach, laserach robotach wszystkie sławne firmy używają serwonapędy a nie krokówki? Mazak, Fanuc, Kuka itp?
Ostatnio zmieniony 12 paź 2011, 23:39 przez lolo2, łącznie zmieniany 1 raz.



Tagi:

Awatar użytkownika

FDSA
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 1
Posty: 678
Rejestracja: 26 gru 2010, 18:38
Lokalizacja: Południe
Kontakt:

#2

Post napisał: FDSA » 12 paź 2011, 22:12

-Serwo dysponuje momentem w całym zakresie obrotów.
-Serwo obraca się około 3-4 razy szybciej niż krokówka.
-Serwo działa w pętli sprzężenia zwrotnego wiec jak przeciążysz serwo to faktycznie nie utrzyma pozycji ale nie zgubi kroku tylko po zmniejszeniu obciążenia wróci do stanu wyjściowego . Bardzo przydaje się podczas dojazdów bo ważna jest końcowa pozycja a nie to czy utrzymujesz pozycję po drodze czy nie więc można jechać na pełen gwizdek.

Pozdrawiam
FDSA

Awatar użytkownika

ursus_arctos
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 3
Posty: 2083
Rejestracja: 11 cze 2011, 18:29
Lokalizacja: Warszawa / Lublin

#3

Post napisał: ursus_arctos » 12 paź 2011, 23:47

Różnice się trochę zaczęły zacierać ostatnio, gdyż coraz częściej stosowane są hybrydowe rozwiązania - tj. stosuje się silnik krokowy, ale dodatkowo jest enkoder i sprzężenie zwrotne. Takim silnikiem można nieco odważniej kręcić na dojazdach no i w razie jakiejś drobnej niedyspozycji maszyna wykona tylko kawałek źle, a nie zgubi wszystkie wymiary od momentu zgubienia kroku.


Autor tematu
lolo2
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 703
Rejestracja: 30 paź 2009, 13:39
Lokalizacja: Global

#4

Post napisał: lolo2 » 13 paź 2011, 00:30

A to kolejne pytanie.

Silnik krokowy ze wzrostem prędkości ma coraz mniejszy moment.

I tak na przykład jak z tym silnikiem:
http://www.ebmia.pl/silnik-krokowy-fl86 ... p-624.html

Moment rozruchowy mam 3.5 Nm ale ze wzrostem generowania impulsów moment mi spada aż do 0.5 Nm. Kolosalny spadek. Czyli w tej wysokiej prędkości jak przyjdzie mi zahamować, to z powodu bezwładności układu po prostu nie zahamuję łatwo bo mam słaby moment? Czy hamowanie to już osobna działka?

I druga sprawa:
Silnik ma 200 kroków na obrót. czyli dam 200 impulsów silnik zrobi mi obrót. A na czym polegają i co to są "mikrokroki" bo gdzieś słyszałem że niby można jakoś oszukać silnik i zwiększyć ilość jego kroków.

Dzięki za informacje.

Awatar użytkownika

KAJOS
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 1
Posty: 1302
Rejestracja: 10 gru 2006, 00:22
Lokalizacja: NISKO

#5

Post napisał: KAJOS » 13 paź 2011, 09:47

Żeby coś wynaleźć wystarczy odrobina wyobraźni i sterta złomu.

Obrazek

Awatar użytkownika

ursus_arctos
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 3
Posty: 2083
Rejestracja: 11 cze 2011, 18:29
Lokalizacja: Warszawa / Lublin

#6

Post napisał: ursus_arctos » 13 paź 2011, 11:00

I tak na przykład jak z tym silnikiem:
http://www.ebmia.pl/silni...00nm-p-624.html
Jeżeli te "pps" to są kroki na sekundę, to 10000 pps to jest 3000 rpm! to bardzo dużo jak na krokowiec. Zauważ, że przy 7000pps (2100rpm) masz jeszcze >1Nm
Czyli w tej wysokiej prędkości jak przyjdzie mi zahamować, to z powodu bezwładności układu po prostu nie zahamuję łatwo bo mam słaby moment?
Hamowanie jest prostsze, gdyż prądy indukujące się w obracającym się silniku działają na korzyść hamowania. Dodatkowo, jak używasz śrub trapezowych, które są "nieodwracalne" - właściwie trzeba tylko zatrzymać śrubę. Przy śrubach kulowych i paskach jest gorzej, ale i tak hamować jest łatwiej.
Silnik ma 200 kroków na obrót. czyli dam 200 impulsów silnik zrobi mi obrót. A na czym polegają i co to są "mikrokroki" bo gdzieś słyszałem że niby można jakoś oszukać silnik i zwiększyć ilość jego kroków.
Trochę można. 2x na pewno; więcej - róznie to bywa.
Mikrokroki polegają na tym, że puszcza się różny prąd przez uzwojenia faz silnika - wtedy ustawia się on gdzieś pomiędzy krokami. Niestety, proces ten nie musi być liniowy, tzn. nie ma gwarancji, że 1/8 kroku na sterowniku to 1/8 kąta obrotu pomiędzy krokami. Połowa kroku - ze względu na symetrię - jest zagwarantowana.
Mikrokroki poza zwiększeniem rozdzielczości pozwalają na znacznie gładsze sterowanie - im więcej mikrokroków, tym bardziej sterowanie przypomina sinusoidę i silnik kulturalniej pracuje.
Moje (małe doświadczenie):
różnica pomiędzy pełnym krokiem a połową jest kolosalna
różnica pomiędzy połową a 1/4 istotna
różnica pomiędzy 1/4 a 1/8 zauważalna, ale subtelna
sterownik nie osiąga mniejszych kroków, więc nie wiem, co jest dalej, ale tendencję widać - 1/16 pewnie jeszcze będzie czuć, a dalej mogą być już problemy z zauważeniem różnicy.


Autor tematu
lolo2
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 703
Rejestracja: 30 paź 2009, 13:39
Lokalizacja: Global

#7

Post napisał: lolo2 » 13 paź 2011, 12:28

Dzięki,

ursus_arctos tobie też dziękuje..


To mam kolejne pytanko.

[quote=""ursus_arctos"]Jeżeli te "pps" to są kroki na sekundę, to 10000 pps to jest 3000 rpm! to bardzo dużo jak na krokowiec. Zauważ, że przy 7000pps (2100rpm) masz jeszcze >1Nm [/quote]

10000 pps / 200 kroków * 60 sekund = 3000 obr/min

A jeżli zastosuje mikro kroki to:
(poniższy przykład z: http://www.akcesoria.cnc.info.pl/silniki_krokowe.htm)

L.Kroków silnika = 200
Częstotliwość gen. (pps)= 10000 pps
Podział = 1/8
Liczba kroków = 200 * 8 =1600 kroków

10000 pps / 1600 mikrokroków * 60 sek = 375 obr/min ?

Czyli jeżeli użyję mikrokroków to max prędkość silnika krokowego zmaleje mi (w tym przypadku) 8 krotnie? Czyli nie rozpędzę go już do 3000 obr/min?
Czy można mu wtedy dać więcej impulsów niż 10000?

A jak sie ma Moment z podziałem na mikrokroki? Jeśli zatrzymam silnik w jakimś mikrokroku np 1/8. To ruszenie z tego miejsca będzie miało taki sam moment jak standardowy czyli 3Nm?

Awatar użytkownika

ursus_arctos
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 3
Posty: 2083
Rejestracja: 11 cze 2011, 18:29
Lokalizacja: Warszawa / Lublin

#8

Post napisał: ursus_arctos » 13 paź 2011, 13:32

Czyli jeżeli użyję mikrokroków to max prędkość silnika krokowego zmaleje mi (w tym przypadku) 8 krotnie?
Jeżeli w ogóle zmaleje, to na pewno nie 8x. Przy max. prędkości przez silnik i tak płynie prąd z grubsza sinusoidalny, więc czy mikrokroki są czy ich nie ma przestaje mieć aż tak istotne znaczenie.

Kwestia tylko tego, że jak będziesz chciał zrobić te powiedzmy 3000 rpm na 1/8 kroku, to musisz sprzedawać sygnał kroku do sterownika z częstotliwością 80kHz a nie każdy sterownik umie tyle przyjąć. Wysterowanie tego z portu LPT też będzie już trudne jeżeli nie niemożliwe.

Tak czy inaczej, na początek polecam sprawdzić, do jakiej faktycznie prędkości możesz stabilnie rozpędzić ten silnik - podepnij generator częstotliwości na wejście STEP i sprawdź, kiedy się wykrzaczy.
A jak sie ma Moment z podziałem na mikrokroki? Jeśli zatrzymam silnik w jakimś mikrokroku np 1/8. To ruszenie z tego miejsca będzie miało taki sam moment jak standardowy czyli 3Nm?
Nie widzę powodu, żeby miało się w istotnym stopniu różnić, ale też ni widzę powodu, żeby nie mało się różnić wcale. Ciekawe pytanie swoją drogą. Trzeba zmierzyć :)


Autor tematu
lolo2
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 703
Rejestracja: 30 paź 2009, 13:39
Lokalizacja: Global

#9

Post napisał: lolo2 » 13 paź 2011, 16:17

Dzięki wielkie za info.

Jednak jest różnica pomiędzy krokówką a serwo.
Po waszych informacjach i porównaniu powyższej krokówki do serva Mitsubishi:

To taki servo 0.75kw 2.4 Nm,
Nominalnie 3000rpm daje spadek 0.4Nm czyli mam 2 Nm a Moc jest 0.75kw
A gdy 4500 rpm to dostane +- 1.8 Nm

a Krokówkę
3 Nm na starcie
0.5 Nm przy 3000rpm (o ile osiągnę) co mi daje 0.157Kw

I krokówka 30Nm
http://www.ebmia.pl/silnik-krokowy-fl11 ... p-607.html

30Nm na starcie
przy 3000pps i 200 kroku da mi 900 rpm da 6Nm co daje 0.565Kw i już więcej tego silnika teoretycznie nie bujne.

Więc wniosek z tego, że jeżeli chce pracować na prędkościach powyżej 1000rpm, to z krokówkami mam dać sobie spokój. Takie serwo to mogę dać sobie przekładnie redukującą 3razy i nawet silnik krokowy 30Nm nie podskoczy mi do Silnika servo 2.4 Nm (przy 1000rpm).
Jedynie różnica może być przy rozruchu na korzyść krokówki.
Jeżeli chodzi o prace w materiale, w szczególności czymś twardszym jak stal, z konkretnym posuwem i jakąś dynamiką przejazdów, to o wiele wiele lepiej sprawdzi sie serwo.

Poprawcie mnie jeśli się mylę...

Jedynie pozostaje kwestia ceny. Mitsubishi silnik 0.75kw + serwo wzmacniacz to koszt około 4000zł, natomiast krokówka 30Nm 860 zł +sterownik 650 zł.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Silniki Krokowe / Sterowniki Silników Krokowych”