Сервопривод против Степпера

Сервоприводы действительно имеют несколько преимуществ, но они дороже и сложнее в управлении.

Как правило, серводвигатель - это двигатель постоянного тока, но с энкодером для обеспечения обратной связи по положению. Схема (может быть компьютером) затем сравнивает фактическое положение (от энкодера) с командным положением и использует ошибку, чтобы определить, сколько мощности нужно подать на двигатель (обычно с помощью ШИМ).

Некоторые из преимуществ сервоприводов:

1. Энкодеры на двигателе часто имеют тысячи отсчетов за оборот, поэтому они точны.
2. Они являются отличным выбором для управления большой массой. При начале движения контур управления может обнаружить, что требуется больше энергии, когда энкодер реагирует не так быстро, как ожидалось, тем самым увеличивая мощность двигателя. Это автоматически уменьшит их, когда двигатель достигнет скорости и больше не будет нуждаться в ускоряющем моменте. Кроме того, серво-петля может также применять обратный крутящий момент при попытке замедлить большую массу, чтобы ограничить промах.

Некоторые недостатки сервоприводов:

1. Двигатели постоянного тока, используемые для сервоприводов, достигают пиковой мощности при тысячах оборотов в минуту. Это означает, что для того, чтобы использовать их на принтере, вам нужно будет их уменьшить. Это увеличивает расходы.
2. Вам нужна электроника для ШИМ-питания двигателя постоянного тока и замыкания сервопривода (обычно не менее 1 кГц). Это может потребовать много процессора. Вероятно, это было бы больше, чем мог бы сделать Мельци, так как он уже исчерпан.
3. Настройка серводвигателя может привести к тому, что двигатель загудит, когда он удерживает положение на незагруженной оси. Это может привести к проблемам с печатью.

Я знаю, что вы, вероятно, видели дешевые сервоприводы, которые часто называют "хобби-сервоприводами". Они часто используются в RC. Они используют творческий трюк, который позволяет им использовать дешевый потенциометр для создания недорогого контура управления. Предел этого "трюка" заключается в том, что он НЕ МОЖЕТ вращаться на полные 360 °; таким образом, он НЕ МОЖЕТ работать по непрерывной оси. Да, я знаю, что есть хобби-сервоприводы, которые называются сервоприводами непрерывного вращения, но они делают это, отключая потенциометр. В этом случае они больше не являются сервоприводами. Это просто способ использовать один и тот же интерфейс управления для управления стандартным двигателем постоянного тока, а двигатели не точны.

Шаговые двигатели, с другой стороны:

1. Действительно дешевы;
2. Не требуют сложных цепей привода или контуров управления;
3. Люблю держать позу без нагрузки.

Их недостатком является то, что точность вращения ограничена физическими полюсами двигателя. Это можно улучшить с помощью микрошагов, но есть и пределы. Кроме того, трудно (часто непрактично) определить, пропустил ли мотор шаг. Обычно с этим можно справиться, просто убедившись, что нагрузка на двигатель всегда значительно ниже ступенчатого крутящего момента. Это часто включает в себя управление ускорением двигателя.

Таким образом, сервоприводы отлично подходят для некоторых приложений, но для недорогих ситуаций, таких как 3D-печать, степперы трудно превзойти. Вероятно, сервоприводы необходимы для фрезерования ЧПУ, потому что режущая головка намного массивнее экструдера или лазера, а контур сервоуправления необходим для обеспечения точного движения при более высокой массе.