השוואת ביצועים בין מנוע סרוו למנוע צעד

כמערכת בקרה בלולאה פתוחה, למנוע צעדים יש קשר חיוני עם טכנולוגיית בקרה דיגיטלית מודרנית.במערכת הבקרה הדיגיטלית המקומית הנוכחית, מנוע הצעד נמצא בשימוש נרחב.עם המראה של מערכת סרוו AC דיגיטלית מלאה, מנוע AC סרוו מיושם יותר ויותר במערכת בקרה דיגיטלית.על מנת להסתגל למגמת הפיתוח של בקרה דיגיטלית, רוב מערכות בקרת התנועה מאמצות מנוע צעד או מנוע AC דיגיטלי מלא כמנוע המנהל.למרות שהם דומים במצב הבקרה (רכבת דופק ואות כיווני), הם שונים למדי בביצועים וביישום.הביצועים של השניים מושווים.

ראשית, דיוק בקרה שונה

זווית הצעדה של מנוע הצעד ההיברידי הדו-פאזי היא בדרך כלל 1.8° ו-0.9°, וזווית ההליכה של מנוע הצעד ההיברידי דו-פאזי היא בדרך כלל 0.72° ו-0.36°.ישנם גם כמה מנועי צעד בעלי ביצועים גבוהים על ידי חלוקת זווית הצעד האחורית כך שתהיה קטנה יותר.לדוגמה, ניתן להגדיר את זווית הצעד של מנוע הצעד ההיברידי הדו-פאזי המיוצר על ידי NEWKYE ל-1.8°, 0.9°, 0.72°, 0.36°, 0.18°, 0.09°, 0.072° ו-0.036° באמצעות מתג קוד חיוג, אשר תואם לזווית הצעד של מנוע הצעד ההיברידי הדו-פאזי והחמש-פאזי.

דיוק הבקרה של מנוע AC סרוו מובטח על ידי המקודד הסיבובי בקצה האחורי של פיר המנוע.אם ניקח כדוגמה מנוע סרוו AC דיגיטלי מלא של NEWKYE, עבור המנוע עם מקודד 2500 קו סטנדרטי, המקבילה לפולסים היא 360°/8000=0.045° עקב השימוש בטכנולוגיית תדר מרובע בתוך הדרייבר.עבור מנוע עם מקודד 17 סיביות, הנהג מקבל 131072 מנועי פעימה בסיבוב אחד, כלומר שוות הפולסים שלו היא 360°/131072=0.0027466°, שהם 1/655 מקבילת הפולסים של מנוע צעד עם זווית צעד של 1.8°.

שנית, המאפיינים של תדר נמוך שונים

במהירות נמוכה, מנוע הצעד נוטה לרטט בתדר נמוך.תדירות הרטט קשורה למצב העומס ולביצועי הנהג.בדרך כלל נחשב כי תדירות הרטט היא מחצית מתדירות ההמראה ללא עומס של המנוע.תופעת הרטט בתדר נמוך שנקבעת על ידי עקרון העבודה של מנוע צעד היא מאוד לא חיובית לפעולה הרגילה של המכונה.כאשר מנוע הצעד פועל במהירות נמוכה, יש להשתמש בדרך כלל בטכנולוגיית שיכוך כדי להתגבר על התופעה של רטט בתדר נמוך, כגון הוספת מנחת על המנוע, או דרייבר על שימוש בטכנולוגיית משנה.

מנוע AC סרוו פועל בצורה חלקה מאוד ואינו רוטט אפילו במהירויות נמוכות.מערכת סרוו AC עם פונקציית דיכוי תהודה, יכולה לכסות את היעדר קשיחות מכנית, ולמערכת יש פונקציית ניתוח תדרים (FFT), יכולה לזהות את נקודת הרטט המכנית, קלה להתאים את המערכת.

שלישית, מאפיין תדר הרגע שונה

מומנט המוצא של מנוע צעד יורד עם עליית המהירות, ויירד בחדות במהירות גבוהה יותר, כך שמהירות העבודה המרבית שלו היא בדרך כלל 300~600 סל"ד.מנוע סרוו AC הוא פלט מומנט קבוע, כלומר, הוא יכול להפיק מומנט מדורג בתוך המהירות המדורגת שלו (בדרך כלל 2000RPM או 3000RPM), ותפוקת כוח קבועה מעל המהירות המדורגת.

רביעית, קיבולת עומס יתר שונה

למנוע צעד בדרך כלל אין יכולת עומס יתר.למנוע AC יש יכולת עומס יתר חזקה.אם ניקח לדוגמה את מערכת הסרוו Sanyo AC, יש לה יכולת עומס יתר של מהירות ועומס מומנט.המומנט המרבי הוא פי שניים עד שלושה מהמומנט המדורג וניתן להשתמש בו כדי להתגבר על המומנט האינרטי של העומס האינרטי בהתחלה.מכיוון שלמנוע הצעד אין קיבולת עומס יתר כזו, כדי להתגבר על רגע האינרציה הזה בבחירה, לרוב יש צורך לבחור את המנוע עם מומנט גדול, והמכונה אינה זקוקה למומנט כה גדול במהלך פעולה רגילה, ולכן מתרחשת התופעה של בזבוז מומנט.

חמישית, ביצועי פעולה שונים

מנוע הצעד נשלט על ידי בקרת לולאה פתוחה.אם תדירות ההתחלה גבוהה מדי או העומס גדול מדי, קל לאבד צעד או לעצור;אם המהירות גבוהה מדי, קל לעקוף את המהירות בעת עצירה.לכן, על מנת להבטיח את דיוק הבקרה, יש לטפל היטב בבעיית עליית המהירות וירידת המהירות.מערכת כונן סרוו AC היא בקרה בלולאה סגורה.הנהג יכול לדגום ישירות את אותות המשוב של מקודד המנוע.החלק הפנימי מורכב מטבעת מיקום וטבעת מהירות.

שישית, ביצועי תגובה במהירות שונה

זה לוקח 200 ~ 400 מילישניות למנוע צעד להאיץ ממנוחה למהירות עבודה (בדרך כלל מאות סיבובים לדקה).ביצועי האצה של מערכת סרוו AC טובים.אם ניקח לדוגמה את מנוע סרוו AC של NEWKYE 400W AC, זה לוקח רק כמה אלפיות שניות כדי להאיץ ממנוחה למהירות הנקובת שלו של 3000RPM, שיכולה לשמש בהזדמנויות בקרה הדורשות התנעה ועצירה מהירה.

לסיכום, מערכת סרוו AC עדיפה על מנוע צעד בהיבטי ביצועים רבים.עם זאת, מנוע צעד משמש לעתים קרובות לביצוע המנוע בכמה מקרים פחות תובעניים.לכן, בתהליך התכנון של מערכת הבקרה לשקול את דרישות הבקרה, העלות וגורמים אחרים, בחר את מנוע הבקרה המתאים.