Koračni motorjiso diskretne naprave za gibanje z nizkocenovno prednostjo pred servo motorji, ki pretvarjajo mehansko in električno energijo. Motor, ki pretvarja mehansko energijo v električno energijo, se imenuje "generator"; motor, ki pretvarja električno energijo v mehansko energijo, se imenuje "motor". Koračni motorji in servo motorji so izdelki za krmiljenje gibanja, ki lahko natančno določijo gibanje opreme za avtomatizacijo in način njenega premikanja ter se uporabljajo predvsem pri izdelavi opreme za avtomatizacijo.
Obstajajo tri vrste rotorjev koračnih motorjev: reaktivni (tip VR), s trajnim magnetom (tip PM) in hibridni (tip HB). 1) Reaktivni (tip VR): zobnik z rotorskimi zobmi. 2) S trajnim magnetom (tip PM): rotor s trajnim magnetom. 3) Hibridni (tip HB): zobnik s trajnim magnetom in rotorskimi zobmi. Koračni motorji so razvrščeni glede na navitja na statorju: obstajajo dvofazni, trifazni in petfazni seriji. Motorji z dvema statorjema postanejo dvofazni motorji, tisti s petimi statorji pa se imenujejo petfazni motorji. Več faz in nihajev kot ima koračni motor, natančnejši je.
Motorji HB lahko dosežejo zelo natančno majhno inkrementalno gibanje, medtem ko motorji PM običajno ne zahtevajo visoke natančnosti krmiljenja.HB motorjilahko doseže kompleksne, natančne zahteve glede linearnega krmiljenja gibanja. PM motorji imajo relativno majhen navor in prostornino, običajno ne zahtevajo visoke natančnosti krmiljenja in so stroškovno bolj ekonomični. Industrije: tekstilni stroji, pakiranje hrane. Kar zadeva proizvodni proces in natančnost krmiljenja motorja,HB koračni motorjiso boljši od koračnih motorjev s PM.
Koračni motorji in servo motorji so izdelki za krmiljenje gibanja, vendar se razlikujejo po delovanju. Koračni motor je diskretna naprava za gibanje, ki prejme ukaz in izvede korak. Koračni motorji pretvorijo vhodni impulzni signal v kotni premik. Ko gonilnik koračnega motorja prejme impulzni signal, ga poganja, da se zavrti za fiksni kot v nastavljeni smeri. Servo motor je servo sistem, v katerem se električni signali pretvorijo v navor in hitrost za krmiljenje krmilnega objekta, ki lahko krmili hitrost in natančnost položaja.
✓ Koračni motorji in servo motorji se precej razlikujejo glede nizkofrekvenčnih karakteristik, karakteristik momentne frekvence in preobremenitvene zmogljivosti.
Natančnost krmiljenja: več faz in vrst koračnih motorjev pomeni večjo natančnost; natančnost krmiljenja AC servo motorjev zagotavlja rotacijski dajalnik na zadnjem koncu gredi motorja, večja kot je skala dajalnika, večja je natančnost.
✓ Nizkofrekvenčne lastnosti: koračni motorji so nagnjeni k nizkofrekvenčnim vibracijam pri nizkih hitrostih. Ta nizkofrekvenčna vibracija, ki jo določa princip delovanja koračnih motorjev, škoduje normalnemu delovanju stroja, zato se za premagovanje nizkofrekvenčnih vibracij običajno uporablja tehnologija dušenja; AC servo sistemi imajo funkcijo dušenja resonance, ki lahko prekrije pomanjkanje togosti stroja. Delovanje je zelo gladko in tudi pri nizkih hitrostih ni vibracij.
✓ Karakteristike navor-frekvenca: izhodni navor koračnih motorjev se zmanjšuje z naraščajočo hitrostjo, zato je njihova največja delovna hitrost 300–600 vrt/min; servo motorji lahko oddajajo nazivni navor do nazivne hitrosti (običajno 2000–3000 vrt/min), nad nazivno hitrostjo pa je izhodna moč konstantna.
✓ Zmožnost preobremenitve: koračni motorji nimajo zmogljivosti preobremenitve; servo motorji imajo močno zmogljivost preobremenitve.
✓ Odzivna zmogljivost: koračni motorji potrebujejo 200–400 ms, da pospešijo iz mirovanja do delovne hitrosti (nekaj sto vrtljajev na minuto); AC servo ima boljšo pospeševalno zmogljivost in se lahko uporablja v krmilnih situacijah, ki zahtevajo hiter zagon/ustavitev. Panasonic MASA 400W AC servo na primer pospeši iz mirovanja do nazivne hitrosti 3000 vrt/min v samo nekaj milisekundah.
Delovna zmogljivost: koračni motorji so krmiljeni z odprto zanko in so nagnjeni k izgubi koraka ali blokadi, ko je zagonska frekvenca previsoka ali je obremenitev prevelika, ter k prekoračitvi, ko je hitrost pri zaustavitvi previsoka; AC servo motor je krmiljen z zaprto zanko in gonilnik lahko neposredno vzorči povratni signal dajalnika motorja, zato na splošno ni izgube koraka ali prekoračitve koračnega motorja, krmilna zmogljivost pa je zanesljivejša.
AC servo je glede zmogljivosti boljši od koračnega motorja, vendar ima koračni motor prednost nizke cene. AC servo je boljši od koračnih motorjev glede odzivne hitrosti, preobremenitvene zmogljivosti in zmogljivosti delovanja, vendar se koračni motorji uporabljajo v nekaterih manj zahtevnih scenarijih zaradi svoje prednosti v razmerju med ceno in zmogljivostjo. Z uporabo tehnologije zaprte zanke lahko zaprti koračni motorji zagotavljajo odlično natančnost in učinkovitost, kar lahko doseže del zmogljivosti servo motorjev, vendar imajo tudi prednost nizke cene.
Poglejte naprej in si oglejte nova področja. Uporaba koračnih motorjev je doživela strukturne spremembe, tradicionalni trg je dosegel nasičenost in pojavile so se nove panoge. Izdelki podjetja za krmilne motorje in pogonske sisteme so globoko vpeti v medicinske instrumente, servisne robote, industrijsko avtomatizacijo, informacije in komunikacije, varnost in druge nastajajoče panoge, ki predstavljajo relativno velik delež celotnega poslovanja in hitro rastejo. Povpraševanje po koračnih motorjih je povezano z gospodarstvom, tehnologijo, stopnjo industrijske avtomatizacije in stopnjo tehničnega razvoja samih koračnih motorjev. Trg je dosegel nasičenost v tradicionalnih panogah, kot so pisarniška avtomatizacija, digitalni fotoaparati in gospodinjski aparati, medtem ko se še naprej pojavljajo nove panoge, kot so 3D-tiskanje, proizvodnja sončne energije, medicinska oprema in avtomobilske aplikacije.
| Polja | Specifične aplikacije |
| Avtomatizacija pisarn | Tiskalniki, skenerji, kopirni stroji, večnamenske naprave itd. |
| Odrska razsvetljava | Nadzor smeri svetlobe, ostrenje, premik barv, nadzor točkovne svetlobe, svetlobni učinki itd. |
| Bančništvo | Bankomati, tiskanje bankovcev, izdelava bančnih kartic, stroji za štetje denarja itd. |
| Medicinski | CT skener, hematološki analizator, biokemijski analizator itd. |
| Industrijsko | Tekstilni stroji, pakirni stroji, roboti, transporterji, montažne linije, stroji za polaganje itd. |
| Komunikacija | Kondicioniranje signala, pozicioniranje mobilne antene itd. |
| Varnost | Nadzor gibanja za nadzorne kamere. |
| Avtomobilizem | Krmiljenje oljnega/plinskega ventila, sistem lahkega krmiljenja. |
Nastajajoča industrija 1: 3D-tiskanje še naprej dosega preboje v tehnologiji raziskav in razvoja ter širi možnosti uporabe v nižje v prodajni verigi, pri čemer domači in mednarodni trgi rastejo s stopnjo približno 30 %. 3D-tiskanje temelji na digitalnih modelih, pri čemer se materiali zlagajo plast za plastjo za ustvarjanje fizičnih predmetov. Motor je pomembna komponenta 3D-tiskalnika, natančnost motorja pa vpliva na učinek 3D-tiskanja, na splošno gre za 3D-tiskanje z uporabo koračnih motorjev. Leta 2019 je svetovna industrija 3D-tiskanja dosegla 12 milijard dolarjev, kar je 30-odstotno povečanje v primerjavi z enakim obdobjem lani.
Nastajajoča industrija 2: Mobilni roboti so računalniško krmiljeni in imajo funkcije, kot so gibanje, avtomatska navigacija, večsenzorski nadzor, omrežna interakcija itd. Najpomembnejša uporaba v praktični proizvodnji je rokovanje, z visoko stopnjo nestandardizacije.
V pogonskem modulu mobilnih robotov se uporabljajo koračni motorji, glavna pogonska struktura pa je sestavljena iz pogonskih motorjev in reduktorjev (menjalnikov). Čeprav se je domača industrija industrijskih robotov začela pozneje v primerjavi s tujino, je na področju mobilnih robotov pred tujino. Trenutno so glavne komponente mobilnih robotov večinoma domače proizvodnje, domača podjetja pa so v osnovi dosegla zahteve glede natančnosti v vseh pogledih, tujih konkurenčnih podjetij pa je manj.
Velikost kitajskega trga mobilnih robotov bo leta 2019 znašala približno 6,2 milijarde dolarjev, kar je 45 % več kot v enakem obdobju lani. Mednarodna predstavitev profesionalnih čistilnih robotov z znatnim povečanjem učinkovitosti čiščenja. Predstavitev "drugega robota" leta 2018 sledi predstavitvi humanoidnega robota. "Drugi robot" je inteligenten komercialni robot za sesanje z več senzorji za zaznavanje ovir, stopnic in gibanja ljudi. Z enim polnjenjem lahko deluje tri ure in očisti do 1500 kvadratnih metrov. "Drugi robot" lahko nadomesti večino dnevne delovne obremenitve čistilnega osebja in lahko poveča pogostost sesanja in čiščenja poleg obstoječega čistilnega dela.
Nastajajoča industrija 3: Z uvedbo 5G se povečuje število anten za komunikacijske bazne postaje, povečuje pa se tudi število potrebnih motorjev. Na splošno so za običajne komunikacijske bazne postaje potrebne 3 antene, za bazne postaje 4G 4–6 anten, za aplikacije 5G pa se še naprej povečuje število baznih postaj in anten, saj morajo pokrivati tradicionalno komunikacijo z mobilnimi telefoni in komunikacijske aplikacije IoT. Izdelki za krmilne motorje s komponentami menjalnika postajajo glavni razvoj po meri za antenske elektrarne baznih postaj. Za vsako anteno ESC se uporablja en krmilni motor z menjalnikom.
Število baznih postaj 4G se je v letu 2019 povečalo za 1,72 milijona, gradnja 5G pa naj bi odprla nov cikel. V letu 2019 je število baznih postaj za mobilne telefone na Kitajskem doseglo 8,41 milijona, od tega 5,44 milijona baznih postaj 4G, kar predstavlja 65 %. V letu 2019 se je število novih baznih postaj 4G povečalo za 1,72 milijona, kar je največ od leta 2015, predvsem zaradi 1) širitve omrežja za pokrivanje mrtvih kotov na podeželju. 2) Nadgrajene bodo zmogljivosti osrednjega omrežja, da se postavijo temelji za izgradnjo omrežja 5G. Kitajska bo izdala komercialno dovoljenje za 5G junija 2019, do maja 2020 pa bo po vsej državi odprtih več kot 250.000 baznih postaj 5G.
Nastajajoča industrija 5: Medicinski pripomočki so eden glavnih scenarijev uporabe koračnih motorjev in eden od segmentov, v katerega je Vic-Tech močno vpleten. Medicinski pripomočki, od kovine do plastike, zahtevajo visoko stopnjo natančnosti pri svoji proizvodnji. Mnogi proizvajalci medicinskih pripomočkov uporabljajo servo motorje za izpolnjevanje zahtev glede natančnosti, ker pa so koračni motorji bolj ekonomični in manjši od servo motorjev, natančnost pa lahko doseže nekatere medicinske pripomočke, se koračni motorji uporabljajo v industriji proizvodnje medicinskih pripomočkov in celo nadomeščajo nekatere servo motorje.
Čas objave: 19. maj 2023