Krokové motoryJsou diskrétní pohybová zařízení s nízkou cenou oproti servomotorům, která přeměňují mechanickou a elektrickou energii. Motor, který přeměňuje mechanickou energii na elektrickou energii, se nazývá „generátor“; motor, který přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii, se nazývá „motor“. Krokové motory a servomotory jsou produkty pro řízení pohybu, které dokáží přesně lokalizovat pohyb automatizačního zařízení a způsob jeho pohybu a používají se hlavně při výrobě automatizačních zařízení.
Existují tři typy rotorů krokových motorů: reaktivní (typ VR), s permanentním magnetem (typ PM) a hybridní (typ HB). 1) Reaktivní (typ VR): ozubené kolo s rotorovými zuby. 2) Permanentní magnet (typ PM): rotor s permanentním magnetem. 3) Hybridní (typ HB): ozubené kolo s permanentním magnetem i rotorovými zuby. Krokové motory se klasifikují podle vinutí na statoru: existují dvoufázové, třífázové a pětifázové řady. Motory se dvěma statory se stávají dvoufázovými motory a motory s pěti statory se nazývají pětifázové motory. Čím více fází a dob má krokový motor, tím je přesnější.
Motory HB dokáží dosáhnout velmi přesného malého krokového pohybu, zatímco motory PM obecně nevyžadují vysokou přesnost řízení.Motory HBmůže dosáhnout komplexních a přesných požadavků na řízení lineárního pohybu. Motory s permanentním magnetem mají relativně malý točivý moment a objem, obecně nevyžadují vysokou přesnost řízení a jsou ekonomičtější z hlediska nákladů. Průmyslová odvětví: textilní stroje, balení potravin. Z hlediska přesnosti výrobního procesu a řízení motoru,Krokové motory HBjsou špičkovější než krokové motory s permanentním magnetem.
Krokové motory a servomotory jsou oba produkty pro řízení pohybu, ale liší se ve výkonu. Krokový motor je diskrétní pohybové zařízení, které přijímá povel a provádí krok. Krokové motory převádějí vstupní pulzní signál na úhlový posun. Když ovladač krokového motoru přijme pulzní signál, pohání krokový motor tak, aby se otočil o pevný úhel v nastaveném směru. Servomotor je servosystém, ve kterém se elektrické signály převádějí na točivý moment a rychlost pro řízení řídicího objektu, který může řídit rychlost a přesnost polohy.
✓ Krokové motory a servomotory se značně liší, pokud jde o nízkofrekvenční charakteristiky, momentové frekvenční charakteristiky a přetížitelnost:.
Přesnost řízení: čím více fází a řad krokových motorů, tím vyšší je přesnost; přesnost řízení střídavých servomotorů je zaručena rotačním enkodérem na zadním konci hřídele motoru, čím více stupnic enkodéru, tím vyšší je přesnost.
✓ Nízkofrekvenční charakteristiky: krokové motory jsou náchylné k nízkofrekvenčním vibracím při nízkých rychlostech. Tyto nízkofrekvenční vibrace, dané principem činnosti krokových motorů, jsou škodlivé pro normální provoz stroje a obecně používají tlumicí technologii k překonání nízkofrekvenčních vibrací. Servosystémy střídavého proudu mají funkci potlačení rezonance, která může pokrýt nedostatek tuhosti stroje. Provoz je velmi plynulý a nedochází k žádným vibracím ani při nízkých rychlostech.
✓ Charakteristiky momentu a frekvence: výstupní moment krokových motorů klesá se zvyšující se rychlostí, takže jejich maximální provozní rychlost je 300–600 ot./min; servomotory mohou dosahovat jmenovitého momentu až do jmenovitých otáček (obvykle 2000–3000 ot./min) a nad jmenovité otáčky je výstupní výkon konstantní.
✓ Schopnost přetížení: krokové motory nemají schopnost přetížení; servomotory mají silnou schopnost přetížení.
✓ Výkon odezvy: krokové motory potřebují 200–400 ms k zrychlení z klidového stavu na provozní rychlost (několik set otáček za minutu); AC servo má lepší akcelerační výkon a lze jej použít v regulačních situacích vyžadujících rychlý start/zastavení. Například AC servo Panasonic MASA 400W zrychluje z klidového stavu na jmenovitou rychlost 3000 ot./min. během několika milisekund.
Provozní výkon: krokové motory jsou řízeny v otevřené smyčce a jsou náchylné ke ztrátě kroku nebo blokování, když je spouštěcí frekvence příliš vysoká nebo zatížení příliš velké, a k překmitnutí, když je rychlost při zastavení příliš vysoká; AC servo je řízeno v uzavřené smyčce a ovladač může přímo vzorkovat signál zpětné vazby enkodéru motoru, takže obecně nedochází ke ztrátě kroku ani překmitnutí krokového motoru a regulační výkon je spolehlivější.
AC servo je lepší než krokový motor z hlediska výkonu, ale krokový motor má výhodu nízké ceny. AC servo je lepší než krokové motory z hlediska rychlosti odezvy, přetížitelnosti a provozního výkonu, ale krokové motory se používají v některých méně náročných scénářích kvůli jejich výhodě v poměru ceny a výkonu. Díky použití technologie uzavřené smyčky mohou krokové motory s uzavřenou smyčkou poskytovat vynikající přesnost a účinnost, čímž dosahují určitého výkonu servomotorů, ale mají také výhodu nízké ceny.
Dívejte se dopředu a naplánujte si nově vznikající oblasti. Aplikace krokových motorů prošly strukturálními změnami, přičemž tradiční trh dosáhl nasycení a objevila se nová odvětví. Produkty společnosti v oblasti řídicích motorů a pohonných systémů jsou hluboce zakotveny v lékařských přístrojích, servisních robotech, průmyslové automatizaci, informačních a komunikačních technologiích, bezpečnosti a dalších rozvíjejících se odvětvích, která tvoří relativně velký podíl na celkovém podnikání a rychle rostou. Poptávka po krokových motorech souvisí s ekonomikou, technologiemi, úrovní průmyslové automatizace a úrovní technického rozvoje samotných krokových motorů. Trh dosáhl nasycení v tradičních odvětvích, jako je kancelářská automatizace, digitální fotoaparáty a domácí spotřebiče, zatímco nová odvětví, jako je 3D tisk, výroba solární energie, lékařské vybavení a automobilové aplikace, dosáhla nasycení.
| Pole | Specifické aplikace |
| Automatizace kanceláří | Tiskárny, skenery, kopírky, multifunkční tiskárny atd. |
| Osvětlení pódia | Ovládání směru světla, zaostřování, posun barev, bodové ovládání, světelné efekty atd. |
| Bankovnictví | Bankomaty, tisk bankovek, výroba bankovních karet, počítače peněz atd. |
| Lékařský | CT skener, hematologický analyzátor, biochemický analyzátor atd. |
| Průmyslový | Textilní stroje, balicí stroje, roboty, dopravníky, montážní linky, osazovací stroje atd. |
| Sdělení | Úprava signálu, polohování mobilních antén atd. |
| Zabezpečení | Ovládání pohybu pro bezpečnostní kamery. |
| Automobilový průmysl | Ovládání olejového/plynového ventilu, systém lehkého řízení. |
Rozvíjející se odvětví 1: 3D tisk nadále dosahuje průlomů v technologiích výzkumu a vývoje a rozšiřuje aplikační scénáře v navazujících odvětvích, přičemž domácí i mezinárodní trhy rostou tempem přibližně 30 %. 3D tisk je založen na digitálních modelech, kdy se materiály vrství vrstvou a vytvářejí fyzické objekty. Motor je důležitou energetickou součástí 3D tiskárny a jeho přesnost ovlivňuje účinek 3D tisku, obecně se jedná o 3D tisk s využitím krokových motorů. V roce 2019 dosáhl celosvětový objem 3D tiskového průmyslu 12 miliard dolarů, což představuje meziroční nárůst o 30 %.
Rozvíjející se odvětví 2: Mobilní roboti jsou řízeni počítačem a mají funkce jako pohyb, automatická navigace, multisenzorové řízení, interakce se sítí atd. Nejdůležitějším využitím v praktické výrobě je manipulace s vysokou mírou nestandardizace.
V pohonném modulu mobilních robotů se používají krokové motory a hlavní hnací struktura je sestavena z hnacích motorů a redukčních převodovek. Přestože se domácí průmysl průmyslových robotů rozběhl ve srovnání se zahraničím později, v oblasti mobilních robotů je napřed. V současné době jsou hlavní komponenty mobilních robotů vyráběny převážně v tuzemsku a domácí podniky v podstatě dosáhly požadavků na přesnost ve všech aspektech a existuje méně zahraničních konkurenčních podniků.
Velikost čínského trhu s mobilními roboty dosáhne v roce 2019 přibližně 6,2 miliardy dolarů, což představuje meziroční nárůst o 45 %. Mezinárodní uvedení profesionálních úklidových robotů s výrazným zvýšením účinnosti úklidu. Uvedení „druhého robota“ na trh v roce 2018 na trh následuje po uvedení humanoidního robota. „Druhý robot“ je inteligentní komerční vysávací robot s několika senzory pro detekci překážek, schodů a lidského pohybu. Na jedno nabití může běžet tři hodiny a uklidit až 1 500 metrů čtverečních. „Druhý robot“ může nahradit většinu denní pracovní zátěže úklidového personálu a může zvýšit frekvenci vysávání a úklidu kromě stávající úklidové práce.
Rozvíjející se odvětví 3: Se zavedením 5G se zvyšuje počet antén pro komunikační základnové stanice a také počet potřebných motorů. Obecně jsou pro běžné komunikační základnové stanice potřeba 3 antény, pro základnové stanice 4G 4–6 antén a pro aplikace 5G se dále zvyšuje počet základnových stanic a antén, protože musí pokrýt tradiční komunikaci s mobilními telefony a komunikační aplikace IoT. Produkty řídicích motorů s převodovkovými komponenty se stávají běžným zakázkovým vývojem pro anténní závody základnových stanic. Pro každou anténu ESC se používá jeden řídicí motor s převodovkou.
Počet základnových stanic 4G se v roce 2019 zvýšil o 1,72 milionu a očekává se, že výstavba 5G zahájí nový cyklus. V roce 2019 dosáhl počet základnových stanic mobilních telefonů v Číně 8,41 milionu, z čehož 5,44 milionu tvořily základnové stanice 4G, což představuje 65 %. V roce 2019 se počet nových základnových stanic 4G zvýšil o 1,72 milionu, což je nejvíce od roku 2015, a to především díky 1) rozšíření sítě s cílem pokrýt slepá místa ve venkovských oblastech. 2) Bude modernizována kapacita jádrové sítě, aby se položil základ pro výstavbu sítě 5G. Komerční licence 5G v Číně bude vydána v červnu 2019 a do května 2020 bude v celé zemi otevřeno více než 250 000 základnových stanic 5G.
Rozvíjející se odvětví 5: Zdravotnické přístroje jsou jedním z hlavních scénářů použití krokových motorů a jsou jedním ze segmentů, do kterých se společnost Vic-Tech hluboce zapojuje. Od kovu po plast, zdravotnické přístroje vyžadují při své výrobě vysokou úroveň přesnosti. Mnoho výrobců zdravotnických prostředků používá servomotory ke splnění požadavků na přesnost, ale protože krokové motory jsou ekonomičtější a menší než serva a přesnost může splňovat některé zdravotnické prostředky, krokové motory se používají v průmyslu výroby zdravotnických prostředků a dokonce nahrazují některé servomotory.
Čas zveřejnění: 19. května 2023