Som ett styrsystem med öppen slinga har stegmotorn ett väsentligt förhållande till modern digital styrteknik. I det inhemska digitala styrsystemet används stegmotorn i stor utsträckning. Med tillkomsten av heldigitala AC-servosystem används AC-servomotorer också alltmer i digitala styrsystem. För att anpassa sig till utvecklingstrenden av digital styrning används stegmotorer eller heldigitala AC-servomotorer mest som ställdon i rörelsestyrningssystem. Även om de två är lika när det gäller kontrollmetoder (burst- och riktningssignaler), finns det stora skillnader i prestanda och tillämpning. Prestanda för de två jämförs nu.
För det första är kontrollnoggrannheten annorlunda
Stegvinkeln för den tvåfasiga hybridstegmotorn är vanligtvis 1,8 grader och 0,9 grader och stegvinkeln för den femfasiga hybridstegmotorn är vanligtvis 0,72 grader och {{ 8}}.36 grader . Det finns även några högpresterande stegmotorer med mindre stegvinklar efter indelning. Till exempel kan stegvinkeln för den tvåfasiga hybridstegmotorn tillverkad av Sanyo (SANYO DENKI) ställas in på 1,8 grader , 0.9 grader , 0.72 grader , {{18} },36 grader, {{20}},18 grader, 0.09 grader, 0,072 grader och 0,036 grader genom DIP-omkopplaren, som är kompatibel med stegvinkeln av två- och femfas hybridstegmotorer.
AC-servomotorns kontrollnoggrannhet garanteras av en roterande pulsgivare i den bakre änden av motoraxeln. När det gäller Sanyos heldigitala AC-servomotor, för en motor med en standard 2000-trådkodare, är pulsekvivalenten 360 grader /8000=0.045 grader på grund av den fyrdubbla tekniken som används inuti föraren . För en motor med en 17-bitkodare gör föraren ett varv för varje 131072 pulsmotor som den tar emot, dvs dess pulsekvivalent är 360 grader /131072=0.0027466 grader, vilket är 1/655 av pulsekvivalenten för en stegmotor med en stegvinkel på 1,8 grader.
För det andra är lågfrekvensegenskaperna olika
Stegmotorer är benägna att få lågfrekventa vibrationer vid låga hastigheter. Vibrationsfrekvensen är relaterad till belastningssituationen och frekvensomriktarens prestanda, och det anses allmänt att vibrationsfrekvensen är hälften av motorns tomgångsfrekvens. Detta lågfrekventa vibrationsfenomen, som bestäms av stegmotorns arbetsprincip, är mycket skadligt för maskinens normala drift. När stegmotorn arbetar med låg hastighet, bör dämpningsteknik i allmänhet användas för att övervinna lågfrekventa vibrationsfenomen, som att lägga till en dämpare till motorn eller använda indelningsteknik på föraren.
AC-servomotorn går mycket smidigt och vibrerar inte ens vid låga hastigheter. AC-servosystemet har en resonansundertryckningsfunktion för att täcka maskinens bristande styvhet, och systemet har en frekvensanalysfunktion (FFT) inuti systemet, som kan detektera maskinens resonanspunkt och underlätta systemjustering.
För det tredje är ögonblicksfrekvensegenskaperna olika
Stegmotorns utgående vridmoment minskar med ökningen av hastigheten och kommer att sjunka kraftigt vid högre hastighet, så dess maximala arbetshastighet är i allmänhet 300~600RPM. AC-servomotorn är ett konstant vridmoment, det vill säga inom dess nominella hastighet (vanligtvis 2000RPM eller 3000RPM), kan den mata ut det nominella vridmomentet, och det är en konstant uteffekt över den nominella hastigheten.
För det fjärde är överbelastningskapaciteten annorlunda
Stegmotorer har i allmänhet ingen överbelastningskapacitet. AC-servomotorn har en stark överbelastningskapacitet. Ta Sanyo AC servosystem som ett exempel, det har hastighetsöverbelastning och vridmomentöverbelastningsförmåga. Den har ett maximalt vridmoment på två till tre gånger det nominella vridmomentet och kan användas för att övervinna tröghetsmomentet för tröghetsbelastningen i startögonblicket. Eftersom stegmotorn inte har denna överbelastningskapacitet, för att övervinna detta tröghetsmoment under valet, är det ofta nödvändigt att välja en motor med ett större vridmoment, och maskinen behöver inte ett så stort vridmoment under normal drift, så det finns ett fenomen med vridmomentspill.
För det femte är driftprestanda annorlunda
Styrningen av stegmotorn är öppen slinga, startfrekvensen är för hög eller belastningen är för stor, det är lätt att tappa steget eller stoppa fenomenet, och hastigheten är för hög när man stoppar, och det är lätt att överskrida, så för att säkerställa dess kontrollnoggrannhet bör problemet med stigande och minskande hastighet hanteras. AC-servodrivsystemet är en sluten slinga, föraren kan direkt sampla återkopplingssignalen från motorkodaren, och den interna positionsringen och hastighetsslingan bildas, och det kommer i allmänhet inte att ske någon förlust av steg eller översvängning av stegmotorn , och kontrollprestandan är mer tillförlitlig.
För det sjätte är hastighetsresponsen annorlunda
Det tar 200~400 millisekunder för stegmotorn att accelerera från stillastående till en arbetshastighet (vanligtvis några hundra varv per minut). Accelerationsprestandan för AC-servosystemet är bra, med SANYO 400W AC-servomotorn som ett exempel, det tar bara några millisekunder att accelerera från stillastående till dess nominella hastighet på 3000RPM, som kan användas för kontrolltillfällen som kräver snabba starta och stoppa.
Sammanfattningsvis är AC-servosystemet överlägset stegmotorer i många prestandaaspekter. Emellertid, i vissa svåra tillfällen, används stegmotorer ofta som manövermotorer. Därför är det i designprocessen för styrsystemet nödvändigt att överväga kontrollkraven, kostnaden och andra faktorer och välja lämplig styrmotor.