Steppermotorerer diskrete bevegelsesenheter med en lavkostfordel i forhold til servomotorer er enheter som konverterer mekanisk og elektrisk energi. En motor som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi kalles en "generator"; en motor som konverterer elektrisk energi til mekanisk energi kalles en "motor". Steppermotorer og servomotorer er bevegelseskontrollprodukter som presist kan lokalisere bevegelsen til automatiseringsutstyr og måten det beveger seg på, og brukes hovedsakelig i produksjon av automatiseringsutstyr.
Det finnes tre typer stegmotorrotorer: reaktive (VR-type), permanentmagnetiske (PM-type) og hybride (HB-type). 1) Reaktive (VR-type): gir med rotortenner. 2) Permanentmagnetiske (PM-type): rotor med permanentmagnet. 3) Hybride (HB-type): gir med både permanentmagnetiske og rotortenner. Stegmotorer klassifiseres i henhold til viklingene på statoren: det finnes tofase-, trefase- og femfaseserier. Motorer med to statorer blir tofasemotorer, og de med fem statorer kalles femfasemotorer. Jo flere faser og pulser en stegmotor har, desto mer nøyaktig er den.
HB-motorer kan oppnå svært presis liten trinnvis bevegelse, mens PM-motorer generelt ikke krever høy kontrollnøyaktighet.HB-motorerkan oppnå komplekse, presise krav til lineær bevegelseskontroll. PM-motorer har relativt lite dreiemoment og volum, krever vanligvis ikke høy kontrollnøyaktighet og er mer økonomiske i kostnad. Bransjer: tekstilmaskiner, matemballasje. Når det gjelder produksjonsprosess og motorkontrollnøyaktighet,HB-trinnmotorerer mer avanserte enn PM-trinnmotorer.
Steppermotorer og servomotorer er begge bevegelseskontrollprodukter, men de har forskjellige ytelser. En steppermotor er en diskret bevegelsesenhet som mottar en kommando og utfører et trinn. Steppermotorer konverterer inngangspulssignalet til en vinkelforskyvning. Når steppermotordriveren mottar et pulssignal, driver den steppermotoren til å rotere med en fast vinkel i den angitte retningen. En servomotor er et servosystem der elektriske signaler konverteres til dreiemoment og hastighet for å drive et kontrollobjekt, som kan kontrollere hastighet og posisjonsnøyaktighet.
✓ Steppermotorer og servomotorer er ganske forskjellige når det gjelder lavfrekvenskarakteristikker, momentfrekvenskarakteristikker og overbelastningskapasitet.
Kontrollnøyaktighet: jo flere faser og rader med steppermotorer, desto høyere nøyaktighet; kontrollnøyaktigheten til AC-servomotorer garanteres av rotasjonsgiveren på baksiden av motorakselen, jo flere giverskalaer, desto høyere nøyaktighet.
✓ Lavfrekvente egenskaper: Steppermotorer er utsatt for lavfrekvente vibrasjonsfenomener ved lave hastigheter. Dette lavfrekvente vibrasjonsfenomenet, som bestemmes av steppermotorens virkemåte, er skadelig for maskinens normale drift. De bruker vanligvis dempeteknologi for å overvinne lavfrekvente vibrasjonsfenomener. AC-servosystemer har en resonansundertrykkende funksjon, som kan dekke over manglende stivhet i maskinen. Driften er veldig jevn, og det oppstår ingen vibrasjonsfenomener selv ved lave hastigheter.
✓ Momentfrekvenskarakteristikker: Utgangsmomentet til steppermotorer avtar med økende hastighet, slik at deres maksimale driftshastighet er 300–600 o/min. Servomotorer kan levere nominelt dreiemoment opptil nominell hastighet (vanligvis 2000–3000 o/min), og over nominell hastighet er effekten konstant.
✓ Overbelastningskapasitet: Steppermotorer har ikke overbelastningskapasitet; servomotorer har sterk overbelastningskapasitet.
✓ Responsytelse: Steppermotorer bruker 200–400 ms på å akselerere fra stillstand til driftshastighet (flere hundre omdreininger per minutt); AC-servoen har bedre akselerasjonsytelse og kan brukes i kontrollsituasjoner som krever rask start/stopp. Panasonic MASA 400W AC-servoen akselererer for eksempel fra stillstand til nominell hastighet på 3000 o/min på bare noen få millisekunder.
Driftsytelse: Steppermotorer er åpen sløyfestyrte og er utsatt for trinntap eller blokkering når startfrekvensen er for høy eller belastningen er for stor, og for oversving når hastigheten er for høy når den stoppes; AC-servoen er lukket sløyfestyrt, og driveren kan direkte sample motorkoderens tilbakemeldingssignal, slik at det generelt ikke er noe trinntap eller oversving av steppermotoren, og kontrollytelsen er mer pålitelig.
AC-servoer er bedre enn steppermotorer når det gjelder ytelse, men steppermotorer har fordelen av lav pris. AC-servoer er bedre enn steppermotorer når det gjelder responshastighet, overbelastningskapasitet og driftsytelse, men steppermotorer brukes i noen mindre krevende scenarier på grunn av deres kostnads-ytelsesfordel. Ved bruk av lukket sløyfeteknologi kan lukkede steppermotorer gi utmerket nøyaktighet og effektivitet, noe som kan oppnå noe av ytelsen til servomotorer, men har også fordelen av lav pris.
Se fremover og kartlegg nye områder. Steppermotorapplikasjoner har gjennomgått strukturelle endringer, der det tradisjonelle markedet har nådd metning og nye industrier har dukket opp. Selskapets kontrollmotorer og drivsystemprodukter er dypt forankret i medisinske instrumenter, serviceroboter, industriell automatisering, informasjon og kommunikasjon, sikkerhet og andre nye industrier, som står for en relativt stor andel av den totale virksomheten og vokser raskt. Etterspørselen etter steppermotorer er knyttet til økonomi, teknologi, nivået av industriell automatisering og nivået av teknisk utvikling av selve steppermotorene. Markedet har nådd metning i tradisjonelle industrier som kontorautomatisering, digitale kameraer og husholdningsapparater, mens nye industrier fortsetter å dukke opp, som 3D-printing, solenergiproduksjon, medisinsk utstyr og bilindustrien.
| Felt | Spesifikke bruksområder |
| Kontorautomatisering | Skrivere, skannere, kopimaskiner, multifunksjonsmaskiner osv. |
| Scenebelysning | Lysretningskontroll, fokus, fargeskift, punktkontroll, lyseffekter osv. |
| Bankvirksomhet | Minibanker, seddeltrykk, bankkortproduksjon, pengetellemaskiner osv. |
| Medisinsk | CT-skanner, hematologianalysator, biokjemisk analysator, etc. |
| Industriell | Tekstilmaskiner, pakkemaskiner, roboter, transportbånd, samlebånd, plasseringsmaskiner, etc. |
| Kommunikasjon | Signalbehandling, plassering av mobilantenner osv. |
| Sikkerhet | Bevegelseskontroll for overvåkingskameraer. |
| Bilindustrien | Olje-/gassventilkontroll, lett styresystem. |
Fremvoksende industri 1: 3D-printing fortsetter å gjøre gjennombrudd innen FoU-teknologi og utvider bruksscenariene i nedstrømsmarkedet, med innenlandske og internasjonale markeder som vokser med en hastighet på omtrent 30 %. 3D-printing er basert på digitale modeller, der materialer stables lag for lag for å lage fysiske objekter. Motoren er en viktig kraftkomponent på 3D-printeren, og motorens nøyaktighet påvirker effekten av 3D-printing, vanligvis 3D-printing ved bruk av steppermotorer. I 2019 var den globale 3D-printingsindustrien på 12 milliarder dollar, en økning på 30 % fra år til år.
Fremvoksende industri 2: Mobile roboter er datastyrte, med funksjoner som bevegelse, automatisk navigasjon, multisensorkontroll, nettverksinteraksjon osv. Den viktigste bruken i praktisk produksjon er håndtering, med en høy grad av ikke-standardisering.
Steppermotorer brukes i drivmodulen til mobile roboter, og hoveddrivstrukturen er satt sammen av drivmotorer og reduksjonsgir (girkasser). Selv om den innenlandske industrirobotindustrien startet sent sammenlignet med utlandet, ligger den foran utlandet innen mobile roboter. For tiden er kjernekomponentene i mobile roboter hovedsakelig produsert innenlands, og innenlandske bedrifter har i utgangspunktet oppfylt nøyaktighetskravene på alle områder, og det er færre utenlandske konkurrerende bedrifter.
Kinas marked for mobile roboter vil være omtrent 6,2 milliarder dollar i 2019, en økning på 45 % fra året før. Internasjonal lansering av profesjonelle rengjøringsroboter med betydelig økning i rengjøringseffektivitet. Lanseringen av den «andre roboten» i 2018 følger lanseringen av den humanoide roboten. Den «andre roboten» er en intelligent kommersiell støvsugerrobot med flere sensorer for å oppdage hindringer, trapper og menneskelig bevegelse. Den kan kjøre i tre timer på én lading og kan rengjøre opptil 1500 kvadratmeter. Den «andre roboten» kan erstatte mesteparten av rengjøringspersonalets daglige arbeidsmengde og kan øke hyppigheten av støvsuging og rengjøring i tillegg til det eksisterende rengjøringsarbeidet.
Fremvoksende industri 3: Med introduksjonen av 5G øker antallet antenner for kommunikasjonsbasestasjoner, og antallet motorer som kreves øker også. Generelt kreves det 3 antenner for vanlige kommunikasjonsbasestasjoner, 4–6 antenner for 4G-basestasjoner, og antallet basestasjoner og antenner øker ytterligere for 5G-applikasjoner, ettersom de må dekke tradisjonelle mobiltelefonkommunikasjons- og IoT-kommunikasjonsapplikasjoner. Kontrollmotorprodukter med girkassekomponenter blir en vanlig spesialutvikling for basestasjonsantenneanlegg. Én kontrollmotor med girkasse brukes for hver ESC-antenne.
Antall 4G-basestasjoner økte med 1,72 millioner i 2019, og 5G-byggingen forventes å åpne en ny syklus. I 2019 nådde antallet mobiltelefonbasestasjoner i Kina 8,41 millioner, hvorav 5,44 millioner var 4G-basestasjoner, som utgjorde 65 %. I 2019 økte antallet nye 4G-basestasjoner med 1,72 millioner, det meste siden 2015, hovedsakelig på grunn av 1) nettverksutvidelse for å dekke blindsoner i landlige områder. 2) Kjernenettverkets kapasitet vil bli oppgradert for å legge grunnlaget for bygging av 5G-nettverket. Kinas kommersielle 5G-lisens vil bli utstedt i juni 2019, og innen mai 2020 vil mer enn 250 000 5G-basestasjoner være åpnet landsdekkende.
Fremvoksende industri 5: Medisinsk utstyr er et av de viktigste bruksområdene for steppermotorer og er et av segmentene Vic-Tech er dypt involvert i. Fra metall til plast krever medisinsk utstyr høy presisjon i produksjonen. Mange produsenter av medisinsk utstyr bruker servomotorer for å oppfylle nøyaktighetskravene, men fordi steppermotorer er mer økonomiske og mindre enn servoer, og nøyaktigheten kan oppfylle kravene til noe medisinsk utstyr, brukes steppermotorer i produksjonsindustrien for medisinsk utstyr og erstatter til og med noen servomotorer.
Publisert: 19. mai 2023