Askelmoottoritovat diskreettejä liikelaitteita, joilla on alhaisemmat kustannukset servomoottoreihin verrattuna, ja ne ovat laitteita, jotka muuntavat mekaanista ja sähköistä energiaa. Moottoria, joka muuntaa mekaanista energiaa sähköenergiaksi, kutsutaan "generaattoriksi"; moottoria, joka muuntaa sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi, kutsutaan "moottoriksi". Askelmoottorit ja servomoottorit ovat liikkeenohjaustuotteita, jotka pystyvät tarkasti paikantamaan automaatiolaitteiden liikkeen ja sen liikeradan, ja niitä käytetään pääasiassa automaatiolaitteiden valmistuksessa.
Askelmoottorin roottoreita on kolmenlaisia: reaktiivinen (VR-tyyppi), kestomagneetti (PM-tyyppi) ja hybridi (HB-tyyppi). 1) Reaktiivinen (VR-tyyppi): hammaspyörä, jossa on roottorin hampaat. 2) Kestomagneetti (PM-tyyppi): roottori, jossa on kestomagneetti. 3) Hybridi (HB-tyyppi): hammaspyörä, jossa on sekä kestomagneetti että roottorin hampaat. Askelmoottorit luokitellaan staattorin käämien mukaan: on olemassa kaksivaiheisia, kolmivaiheisia ja viisivaiheisia sarjamoottoreita. Kahdella staattorilla varustetut moottorit ovat kaksivaihemoottoreita ja viidellä staattorilla varustetut moottorit viisivaihemoottoreiksi. Mitä enemmän vaiheita ja iskuja askelmoottorissa on, sitä tarkempi se on.
HB-moottorit voivat saavuttaa erittäin tarkan pienen askelliikkeen, kun taas PM-moottorit eivät yleensä vaadi suurta säätötarkkuutta.HB-moottoritvoi saavuttaa monimutkaisia ja tarkkoja lineaarisen liikkeenohjausvaatimuksia. Kestomagneettimoottorit ovat suhteellisen pieniä vääntömomentilta ja tilavuudeltaan, eivät yleensä vaadi suurta säätötarkkuutta ja ovat kustannuksiltaan edullisempia. Teollisuusalueet: tekstiilikoneet, elintarvikepakkaukset. Tuotantoprosessin ja moottorin ohjaustarkkuuden osaltaHB-askelmoottoritovat huippuluokan kuin PM-askelmoottorit.
Askelmoottorit ja servomoottorit ovat molemmat liikkeenohjauslaitteita, mutta niiden suorituskyky eroaa toisistaan. Askelmoottori on diskreetti liikelaite, joka vastaanottaa komennon ja suorittaa askeleen. Askelmoottorit muuntavat tulopulssisignaalin kulmasiirtymäksi. Kun askelmoottorin ohjain vastaanottaa pulssisignaalin, se pyörittää askelmoottoria kiinteässä kulmassa asetettuun suuntaan. Servomoottori on servojärjestelmä, jossa sähköiset signaalit muunnetaan vääntömomentiksi ja nopeudeksi ohjattavan objektin ohjaamiseksi, mikä voi ohjata nopeutta ja paikan tarkkuutta.
✓ Askelmoottorit ja servomoottorit eroavat toisistaan melkoisesti matalien taajuuksien, momenttitaajuusominaisuuksien ja ylikuormituskyvyn suhteen.
Ohjaustarkkuus: mitä enemmän askelmoottoreiden vaiheita ja rivejä on, sitä suurempi on tarkkuus; AC-servomoottoreiden ohjaustarkkuuden takaa moottorin akselin takapäässä oleva pyörivä enkooderi, mitä enemmän enkooderia skaalautuu, sitä suurempi on tarkkuus.
✓ Matalataajuiset ominaisuudet: Askelmoottorit ovat alttiita matalataajuiselle värähtelylle alhaisilla nopeuksilla. Tämä askelmoottorien toimintaperiaatteesta johtuva matalataajuinen värähtely on haitallista koneen normaalille toiminnalle, ja yleensä käytetään vaimennustekniikkaa matalataajuisen värähtelyn voittamiseksi. AC-servojärjestelmissä on resonanssinvaimennustoiminto, joka voi peittää koneen jäykkyyden puutteen. Toiminta on erittäin tasaista eikä värähtelyä esiinny edes alhaisilla nopeuksilla.
✓ Vääntömomentti-taajuuskäyrä: askelmoottoreiden lähtövääntömomentti pienenee nopeuden kasvaessa, joten niiden suurin käyttönopeus on 300–600 rpm; servomoottorit voivat tuottaa nimellisvääntömomenttia nimellisnopeuteen asti (yleensä 2000–3000 rpm), ja nimellisnopeuden yläpuolella teho on vakio.
✓ Ylikuormituskyky: askelmoottoreilla ei ole ylikuormituskykyä; servomoottoreilla on vahva ylikuormituskyky.
✓ Reaktiokyky: askelmoottorit kiihtyvät pysähdyksestä käyttönopeuteen (useita satoja kierrosta minuutissa) 200–400 ms:ssa; AC-servolla on parempi kiihtyvyys ja sitä voidaan käyttää ohjaustilanteissa, jotka vaativat nopeaa käynnistystä/pysäytystä. Esimerkiksi Panasonic MASA 400W AC-servo kiihtyy pysähdyksestä nimellisnopeuteensa 3000 rpm vain muutamassa millisekunnissa.
Toiminnallinen suorituskyky: Askelmoottorit ovat avoimen silmukan ohjauksessa ja alttiita askelhäviölle tai jumiutumiselle, kun käynnistystaajuus on liian korkea tai kuormitus on liian suuri, ja ylikierroksille, kun nopeus on liian korkea pysäytettäessä; AC-servo on suljetun silmukan ohjauksessa ja kuljettaja voi ottaa näytteitä suoraan moottorin kooderin takaisinkytkentäsignaalista, joten askelmoottorissa ei yleensä ole askelhäviötä tai ylikierrosta ja ohjaussuorituskyky on luotettavampi.
AC-servo on suorituskyvyn suhteen askelmoottoria parempi, mutta askelmoottorin etuna on alhainen hinta. AC-servo on askelmoottoreita parempi vasteajan, ylikuormituskyvyn ja suorituskykyominaisuuksien suhteen, mutta askelmoottoreita käytetään joissakin vähemmän vaativissa tilanteissa niiden kustannus-laatusuhteen ansiosta. Suljetun silmukan tekniikan ansiosta suljetun silmukan askelmoottorit voivat tarjota erinomaisen tarkkuuden ja tehokkuuden, mikä voi saavuttaa osan servomoottoreiden suorituskyvystä, mutta sillä on myös etuna alhainen hinta.
Katso eteenpäin ja suunnittele nousevia alueita. Askelmoottorisovellukset ovat kokeneet rakenteellisia muutoksia, kun perinteiset markkinat ovat saavuttaneet kyllästymispisteen ja uusia toimialoja on syntynyt. Yrityksen ohjausmoottorit ja käyttöjärjestelmätuotteet ovat syvällä lääketieteellisissä instrumenteissa, palveluroboteissa, teollisuusautomaatiossa, tieto- ja viestintätekniikassa, turvallisuudessa ja muilla nousevilla toimialoilla, jotka muodostavat suhteellisen suuren osan kokonaisliiketoiminnasta ja kasvavat nopeasti. Askelmoottoreiden kysyntä liittyy talouteen, teknologiaan, teollisuusautomaation tasoon ja itse askelmoottoreiden teknisen kehityksen tasoon. Markkinat ovat saavuttaneet kyllästymispisteen perinteisillä toimialoilla, kuten toimistoautomaatiossa, digitaalikameroissa ja kodinkoneissa, kun taas uusia toimialoja on jatkuvasti syntymässä, kuten 3D-tulostus, aurinkoenergian tuotanto, lääketieteelliset laitteet ja autoteollisuuden sovellukset.
| Kentät | Erityissovellukset |
| Toimistoautomaatio | Tulostimet, skannerit, kopiokoneet, monitoimilaitteet jne. |
| Näyttämövalaistus | Valon suunnan säätö, tarkennus, värinsiirto, pisteen säätö, valaistustehosteet jne. |
| Pankkitoiminta | Pankkiautomaatit, seteleiden tulostus, pankkikorttien tuotanto, rahanlaskukoneet jne. |
| Lääketieteellinen | TT-skanneri, hematologian analysaattori, biokemian analysaattori jne. |
| Teollinen | Tekstiilikoneet, pakkauskoneet, robotit, kuljettimet, kokoonpanolinjat, ladontakoneet jne. |
| Viestintä | Signaalinmuokkaus, mobiiliantennin paikannus jne. |
| Turvallisuus | Liiketunnistus valvontakameroille. |
| Autoteollisuus | Öljy-/kaasuventtiilien ohjaus, kevyt ohjausjärjestelmä. |
Nouseva teollisuudenala 1: 3D-tulostus tekee jatkuvasti läpimurtoja tutkimus- ja kehitysteknologiassa ja laajentaa sovellusmahdollisuuksia alajuoksulla. Kotimaiset ja kansainväliset markkinat kasvavat noin 30 %. 3D-tulostus perustuu digitaalisiin malleihin, joissa materiaaleja pinotaan kerros kerrokselta fyysisten objektien luomiseksi. Moottori on tärkeä tehokomponentti 3D-tulostimessa, ja moottorin tarkkuus vaikuttaa 3D-tulostuksen tehoon. Yleensä 3D-tulostuksessa käytetään askelmoottoreita. Vuonna 2019 maailmanlaajuinen 3D-tulostusteollisuuden koko oli 12 miljardia dollaria, mikä on 30 % enemmän kuin edellisenä vuonna.
Nouseva teollisuudenala 2: Mobiilirobotit ovat tietokoneohjattuja, ja niissä on toimintoja, kuten liike, automaattinen navigointi, monianturiohjaus, verkkovuorovaikutus jne. Käytännön tuotannossa tärkein käyttökohde on käsittely, ja standardoimattomuutta on paljon.
Mobiilirobottien käyttömoduulissa käytetään askelmoottoreita, ja pääkäyttörakenne kootaan käyttömoottoreista ja alennusvaihteista (vaihteistoista). Vaikka kotimainen teollisuusrobottiteollisuus käynnistyi myöhemmin kuin ulkomailla, se on mobiilirobottien alalla ulkomaisia maita edellä. Tällä hetkellä mobiilirobottien ydinosat valmistetaan pääasiassa kotimaassa, ja kotimaiset yritykset ovat saavuttaneet tarkkuusvaatimukset kaikilta osin, ja ulkomaisia kilpailevia yrityksiä on vähemmän.
Kiinan mobiilirobottimarkkinoiden koko tulee olemaan noin 6,2 miljardia dollaria vuonna 2019, mikä on 45 % enemmän kuin edellisenä vuonna. Ammattimaisten siivousrobottien kansainvälinen lanseeraus parantaa merkittävästi siivoustehokkuutta. "Toisen robotin" lanseeraus vuonna 2018 seuraa humanoidirobotin lanseerausta. "Toinen robotti" on älykäs kaupallinen imurointirobotti, jossa on useita antureita esteiden, portaiden ja ihmisten liikkeen havaitsemiseksi. Se voi toimia kolme tuntia yhdellä latauksella ja puhdistaa jopa 1 500 neliömetriä. "Toinen robotti" voi korvata suurimman osan siivoushenkilökunnan päivittäisestä työmäärästä ja lisätä imurointi- ja siivoustarvetta olemassa olevan siivoustöiden lisäksi.
Nouseva teollisuudenala 3: 5G:n käyttöönoton myötä tietoliikennetukiasemien antennien määrä kasvaa ja myös tarvittavien moottoreiden määrä kasvaa. Yleensä tavallisissa tietoliikennetukiasemissa tarvitaan 3 antennia, 4G-tukiasemissa 4–6 antennia, ja 5G-sovellusten tukiasemien ja antennien määrä kasvaa edelleen, koska niiden on katettava perinteinen matkapuhelinviestintä ja IoT-viestintäsovellukset. Vaihteistokomponenteilla varustetut ohjausmoottorituotteet ovat tulossa valtavirran räätälöidyksi kehitystyöksi tukiasema-antennitehdasissa. Jokaista ESC-antennia kohden käytetään yhtä ohjausmoottoria vaihdelaatikolla.
4G-tukiasemien määrä kasvoi 1,72 miljoonalla vuonna 2019, ja 5G-rakentamisen odotetaan aloittavan uuden syklin. Vuonna 2019 matkapuhelintukiasemien määrä Kiinassa nousi 8,41 miljoonaan, joista 5,44 miljoonaa oli 4G-tukiasemia eli 65 %. Vuonna 2019 uusien 4G-tukiasemien määrä kasvoi 1,72 miljoonalla, mikä on eniten sitten vuoden 2015, pääasiassa 1) verkon laajentamisen ansiosta maaseudun katvealueiden kattamiseksi. 2) Ydinverkon kapasiteettia päivitetään 5G-verkon rakentamisen perustan luomiseksi. Kiinan 5G-kaupallinen lisenssi myönnetään kesäkuussa 2019, ja toukokuuhun 2020 mennessä yli 250 000 5G-tukiasemaa avataan valtakunnallisesti.
Nouseva teollisuudenala 5: Lääketieteelliset laitteet ovat yksi askelmoottoreiden tärkeimmistä sovelluskohteista ja yksi segmenteistä, joilla Vic-Tech on vahvasti mukana. Metallista muoviin, lääkinnällisten laitteiden valmistuksessa vaaditaan suurta tarkkuutta. Monet lääkinnällisten laitteiden valmistajat käyttävät servomoottoreita tarkkuusvaatimusten täyttämiseksi, mutta koska askelmoottorit ovat taloudellisempia ja pienempiä kuin servomoottorit ja niiden tarkkuus voi vastata joidenkin lääkinnällisten laitteiden vaatimuksia, askelmoottoreita käytetään lääkinnällisten laitteiden valmistusteollisuudessa ja ne jopa korvaavat joitakin servomoottoreita.
Julkaisun aika: 19.5.2023