Ως σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου, ο βηματικός κινητήρας έχει ουσιαστική σχέση με τη σύγχρονη τεχνολογία ψηφιακού ελέγχου. Στο οικιακό ψηφιακό σύστημα ελέγχου, ο βηματικός κινητήρας χρησιμοποιείται ευρέως. Με την έλευση των πλήρως ψηφιακών σερβοκινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος, οι σερβοκινητήρες AC χρησιμοποιούνται επίσης όλο και περισσότερο στα ψηφιακά συστήματα ελέγχου. Προκειμένου να προσαρμοστούν στην τάση ανάπτυξης του ψηφιακού ελέγχου, οι βηματικοί κινητήρες ή οι πλήρως ψηφιακοί σερβοκινητήρες AC χρησιμοποιούνται κυρίως ως ενεργοποιητές σε συστήματα ελέγχου κίνησης. Αν και τα δύο είναι παρόμοια όσον αφορά τις μεθόδους ελέγχου (σήματα ριπής και κατεύθυνσης), υπάρχουν σημαντικές διαφορές στην απόδοση και την εφαρμογή. Οι επιδόσεις των δύο συγκρίνονται τώρα.
Πρώτον, η ακρίβεια ελέγχου είναι διαφορετική
Η γωνία βήματος του διφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα είναι γενικά 1,8 μοίρες και 0,9 μοίρες , και η γωνία βήματος του πενταφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα είναι γενικά 0},72 μοίρες και {{ 8}}.36 μοίρες . Υπάρχουν επίσης μερικοί βηματικοί κινητήρες υψηλής απόδοσης με μικρότερες γωνίες βημάτων μετά την υποδιαίρεση. Για παράδειγμα, η γωνία βήματος του διφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα που παράγεται από τη Sanyo (SANYO DENKI) μπορεί να ρυθμιστεί σε 1,8 μοίρες , 0 ,9 μοίρες , 0 ,72 μοίρες , {{18} }.36 μοίρες , {{20}}.18 μοίρες , 0.09 μοίρες , 0,072 μοίρες και 0,036 μοίρες μέσω του διακόπτη DIP, ο οποίος είναι συμβατός με τη γωνία βήματος διφασικών και πενταφασικών υβριδικών βηματικών κινητήρων.
Η ακρίβεια ελέγχου του σερβοκινητήρα AC είναι εγγυημένη από έναν περιστροφικό κωδικοποιητή στο πίσω άκρο του άξονα του κινητήρα. Στην περίπτωση του πλήρως ψηφιακού σερβοκινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος της Sanyo, για έναν κινητήρα με τυπικό 2000-κωδικοποιητή καλωδίων, το ισοδύναμο παλμού είναι 360 μοίρες /8000=0,045 μοίρες λόγω της τετραπλής τεχνολογίας που χρησιμοποιείται στο εσωτερικό του προγράμματος οδήγησης . Για έναν κινητήρα με 17-κωδικοποιητή bit, ο οδηγός κάνει μία περιστροφή για κάθε 131072 παλμικό κινητήρα που λαμβάνει, δηλαδή, το ισοδύναμο παλμού του είναι 360 μοίρες /131072=0.0027466 μοίρες , που είναι 1/655 του το ισοδύναμο παλμού ενός βηματικού κινητήρα με γωνία βήματος 1,8 μοιρών.
Δεύτερον, τα χαρακτηριστικά χαμηλής συχνότητας είναι διαφορετικά
Οι βηματικοί κινητήρες είναι επιρρεπείς σε κραδασμούς χαμηλής συχνότητας σε χαμηλές ταχύτητες. Η συχνότητα δόνησης σχετίζεται με την κατάσταση του φορτίου και την απόδοση του ηλεκτροκινητήρα, και γενικά θεωρείται ότι η συχνότητα δόνησης είναι η μισή της συχνότητας απογείωσης χωρίς φορτίο του κινητήρα. Αυτό το φαινόμενο κραδασμών χαμηλής συχνότητας, το οποίο καθορίζεται από την αρχή λειτουργίας του βηματικού κινητήρα, είναι πολύ επιζήμιο για την κανονική λειτουργία του μηχανήματος. Όταν ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί με χαμηλή ταχύτητα, η τεχνολογία απόσβεσης θα πρέπει γενικά να χρησιμοποιείται για να ξεπεραστεί το φαινόμενο των κραδασμών χαμηλής συχνότητας, όπως η προσθήκη αποσβεστήρα στον κινητήρα ή η χρήση τεχνολογίας υποδιαίρεσης στον οδηγό.
Ο σερβοκινητήρας AC λειτουργεί πολύ ομαλά και δεν δονείται ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Το σερβο σύστημα AC διαθέτει λειτουργία καταστολής συντονισμού για να καλύψει την έλλειψη ακαμψίας του μηχανήματος και το σύστημα διαθέτει λειτουργία ανάλυσης συχνότητας (FFT) μέσα στο σύστημα, η οποία μπορεί να ανιχνεύσει το σημείο συντονισμού του μηχανήματος και να διευκολύνει τη ρύθμιση του συστήματος.
Τρίτον, τα χαρακτηριστικά της συχνότητας ροπής είναι διαφορετικά
Η ροπή εξόδου του βηματικού κινητήρα μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας και θα πέσει απότομα σε υψηλότερη ταχύτητα, επομένως η μέγιστη ταχύτητα εργασίας του είναι γενικά 300~600 RPM. Ο σερβοκινητήρας AC είναι μια σταθερή έξοδος ροπής, δηλαδή, εντός της ονομαστικής ταχύτητάς του (γενικά 2000 RPM ή 3000 RPM), μπορεί να εξάγει την ονομαστική ροπή και είναι μια σταθερή ισχύς εξόδου πάνω από την ονομαστική ταχύτητα.
Τέταρτον, η ικανότητα υπερφόρτωσης είναι διαφορετική
Οι βηματικοί κινητήρες γενικά δεν έχουν χωρητικότητα υπερφόρτωσης. Ο σερβοκινητήρας AC έχει μεγάλη χωρητικότητα υπερφόρτωσης. Πάρτε για παράδειγμα το σερβο σύστημα Sanyo AC, έχει δυνατότητες υπερφόρτωσης ταχύτητας και υπερφόρτωσης ροπής. Έχει μέγιστη ροπή δύο έως τρεις φορές την ονομαστική ροπή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ξεπεραστεί η στιγμή αδράνειας του αδρανειακού φορτίου τη στιγμή της εκκίνησης. Επειδή ο βηματικός κινητήρας δεν έχει αυτή την ικανότητα υπερφόρτωσης, για να ξεπεραστεί αυτή η ροπή αδράνειας κατά την επιλογή, είναι συχνά απαραίτητο να επιλέξετε έναν κινητήρα με μεγαλύτερη ροπή και το μηχάνημα δεν χρειάζεται τόσο μεγάλη ροπή κατά την κανονική λειτουργία. υπάρχει φαινόμενο σπατάλης ροπής.
Πέμπτον, η απόδοση της λειτουργίας είναι διαφορετική
Ο έλεγχος του βηματικού κινητήρα είναι έλεγχος ανοιχτού βρόχου, η συχνότητα εκκίνησης είναι πολύ υψηλή ή το φορτίο είναι πολύ μεγάλο, είναι εύκολο να χάσετε το βήμα ή να σταματήσετε το φαινόμενο και η ταχύτητα είναι πολύ υψηλή όταν σταματάτε και είναι εύκολο για υπέρβαση, οπότε για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια ελέγχου του, θα πρέπει να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της ανόδου και της μείωσης της ταχύτητας. Το σύστημα σερβομηχανισμού AC είναι έλεγχος κλειστού βρόχου, ο οδηγός μπορεί να δοκιμάσει απευθείας το σήμα ανάδρασης του κωδικοποιητή κινητήρα και σχηματίζεται ο εσωτερικός δακτύλιος θέσης και ο βρόχος ταχύτητας και γενικά δεν θα υπάρξει απώλεια βήματος ή υπέρβαση του βηματικού κινητήρα και η απόδοση ελέγχου είναι πιο αξιόπιστη.
Έκτον, η απόδοση απόκρισης ταχύτητας είναι διαφορετική
Χρειάζονται 200~400 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να επιταχυνθεί ο βηματικός κινητήρας από στάση σε ταχύτητα εργασίας (γενικά μερικές εκατοντάδες στροφές ανά λεπτό). Η απόδοση επιτάχυνσης του σερβο συστήματος AC είναι καλή, λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον σερβοκινητήρα AC SANYO 400W, χρειάζονται μόνο λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου για να επιταχυνθεί από στάση στις 3000 RPM, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περιπτώσεις ελέγχου που απαιτούν γρήγορη ξεκινήστε και σταματήστε.
Συνοψίζοντας, το σερβο σύστημα AC είναι ανώτερο από τους βηματικούς κινητήρες σε πολλές πτυχές απόδοσης. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις χωρίς απαιτήσεις, οι βηματικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται συχνά ως κινητήρες ενεργοποιητή. Ως εκ τούτου, στη διαδικασία σχεδιασμού του συστήματος ελέγχου, είναι απαραίτητο να εξεταστούν διεξοδικά οι απαιτήσεις ελέγχου, το κόστος και άλλοι παράγοντες και να επιλέξετε τον κατάλληλο κινητήρα ελέγχου.