Sự khác biệt giữa động cơ bước và động cơ servo là gì?

Tôi không chắc tôi hiểu sự khác biệt giữa động cơ bước và động cơ servo là gì. người nào có thể giải thích điều này cho tôi?

Ngoài ra, làm thế nào để các động cơ này hoạt động khi chúng bị tạm dừng hoặc tắt, chúng có đủ lực cản để giữ một cái gì đó ở vị trí (nói 1kg) hay tôi cần phải làm gì đặc biệt cho điều đó?

Bạn nghĩ cái nào trong hai cái này sẽ là lựa chọn tốt hơn cho một ứng dụng mà tôi muốn có chuyển động chậm trong các bước nhỏ (nghĩa là tôi sẽ cần một bước rất nhỏ theo sau là tạm dừng ở vị trí đó và sau đó là một bước nhỏ khác và vì vậy và tôi muốn mỗi bước thay đổi theo cùng một mức độ).

Bối cảnh cho câu hỏi này: Tôi muốn tạo ra một giàn thời gian sẽ xoay và nghiêng máy ảnh DSLR trong một khoảng thời gian.

Trong khi câu trả lời hiện tại khác cho câu hỏi này trích dẫn một câu trả lời đầy đủ lịch sự WikiPedia, thì đây là một TL đơn giản;

Động cơ bước : Di chuyển theo các bước , với số bước cố định trên mỗi vòng quay. Do đó, có thể kiểm soát trên bất kỳ số vòng quay nào, trong các bước nhảy của kích thước bước.

Có thể là một chiều hoặc hai chiều. Mỗi bước chính xác là cùng một số độ .

Mô-men giữ là (tương đối) cao, và mô-men giữ giảm được duy trì ngay cả khi cuộn dây bị mất năng lượng .

Động cơ servo (cụ thể là động cơ sở thích): Di chuyển trơn tru từ "vị trí nghỉ" sang "vị trí mục tiêu", hoạt động để giữ vị trí này cho đến khi điều khiển thay đổi tín hiệu. Không có bước .

Vốn có hai chiều, nhưng phạm vi sai lệch vốn có. Điều khiển tương tự thuần túy là một lựa chọn. Không nhất thiết phải điều khiển tuyến tính, mặc dù.

Giữ mô-men xoắn phụ thuộc vào động cơ được cung cấp năng lượng , không giống như động cơ bước .

Các động cơ sở thích thông thường sẽ đi từ -90 độ đến +90 độ, hoặc -170 độ đến +170 độ. Các động cơ đa nhiệm sẽ đi từ x vòng quay lệch so với phần còn lại theo một hướng, đến x vòng quay theo hướng ngược lại.

Đối với bộ điều khiển pan / tilt, động cơ bước phù hợp với mô tả trong câu hỏi, vì panning / tilt trơn tru không phải là một yêu cầu. Nếu cần phải làm mịn chuyển động, thì việc giảm tốc độ đủ cao trên bước sẽ đạt được điều đó.

Có rất nhiều tiếng ồn trong các câu trả lời cho câu hỏi này dường như được coi là "động cơ servo" như một thuật ngữ chung cho nhiều hệ thống servo phản hồi vòng kín và "động cơ servo" được sử dụng cơ bản trong cộng đồng mô hình RC.

Lưu ý rằng "động cơ servo" KHÔNG đề cập cụ thể đến các bộ truyền động "servo" xoay vòng không liên tục được điều khiển bằng thời gian xung được sử dụng trong mô hình RC và cộng đồng sở thích. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng điều khiển công nghiệp và CNC, phần lớn trong số đó sẽ không thể nhận ra theo bất kỳ cách nào đối với một người nghĩ về "động cơ servo" như những điều nhỏ bé bạn đặt trong mô hình RC hoặc robot đồ chơi .

Dù sao, về cơ bản, động cơ servo là sự kết hợp giữa động cơ và cơ chế phản hồi, được sử dụng cùng với bộ điều khiển servo điều khiển công suất cho động cơ để điều khiển vị trí của nó. Bộ điều khiển, động cơ và hệ thống phản hồi tạo thành một hệ thống servo .

Bây giờ, một điều bạn có thể nhận ra ở đây là đây là một định nghĩa rất rộng. Đây là sự thật. Trong thực tế, nếu bạn thêm phần tử phản hồi và điều khiển vào động cơ bước thì động cơ bước có thể là (một phần) của động cơ servo! (Tôi thực sự có một giai đoạn XY được điều khiển bằng chuyển động, sử dụng các bước với bộ mã hóa quang học để phản hồi và như vậy là "điều khiển bằng servo" cho dự án tôi đang làm).

Cơ chế RC-servo thường được kết hợp với thuật ngữ động cơ servo chung hơn thực sự là một loại hệ thống động cơ servo, nhưng nó là một tập hợp con của thuật ngữ, không phải là toàn bộ.

Có lẽ 99% tự động hóa công nghiệp và điều khiển máy tính sử dụng các cơ chế truyền động nằm trong biểu ngữ "động cơ servo", nhưng chúng ít được tiếp xúc trên internet hơn (đó là một lĩnh vực đặc biệt), do đó, "sở thích" đã chiếm ưu thế Việc sử dụng phổ biến thuật ngữ này và khiến những người mới bắt đầu quan tâm đến điện tử bối rối.

Liên quan đến câu hỏi của bạn, chúng tôi cần bạn làm rõ nếu bạn đang đề cập đến các động cơ RC kiểu sở thích cụ thể hoặc "servo" chung chung hơn khi đặt câu hỏi của bạn.

Trên thực tế, một hệ thống động cơ servo được thiết kế phù hợp sẽ vượt trội hơn một động cơ bước ở mọi thể loại ngoài sự dễ dàng trong thiết kế, nhưng ứng dụng của bạn có thể không cần hiệu suất đủ để tạo ra nỗ lực bổ sung, và một hệ thống bước có thể hoàn toàn có khả năng thực hiện nhiệm vụ.

Hơn nữa, bạn có thể sử dụng động cơ bước làm thành phần động cơ trong hệ thống servo , bằng cách thêm phản hồi vòng kín xung quanh động cơ (thường thông qua một bộ mã hóa nào đó).
Tuy nhiên, các bước thường được sử dụng vì chúng thường có thể hoạt động đủ tốt mà không có phản hồi vòng kín và điều đó làm giảm chi phí hệ thống tổng thể bằng cách không yêu cầu bộ mã hóa bổ sung.

Khi bạn có bộ mã hóa, bạn thường có thể có được các đặc tính mô-men xoắn tốt hơn bằng cách sử dụng các động cơ servo DC chải có giá tương đương thay cho động cơ bước, với vòng điều khiển cung cấp độ chính xác cần thiết bị mất do sử dụng động cơ servo được chải.

Google là bạn của bạn. Từ https://www.modmypi.com/blog/whats-the-difference-b between-dc-servo-stepper-morsors

Động cơ Servo

Động cơ servo nói chung là một bộ gồm bốn thứ: động cơ DC, bộ bánh răng, mạch điều khiển và cảm biến vị trí (thường là chiết áp).

Vị trí của động cơ servo có thể được điều khiển chính xác hơn so với động cơ DC tiêu chuẩn và chúng thường có ba dây (nguồn, nối đất & điều khiển). Cấp nguồn cho động cơ servo liên tục được áp dụng, với mạch điều khiển servo điều chỉnh lực hút để điều khiển động cơ. Động cơ servo được thiết kế cho các nhiệm vụ cụ thể hơn, trong đó vị trí cần được xác định chính xác như điều khiển bánh lái trên thuyền hoặc di chuyển cánh tay robot hoặc chân robot trong một phạm vi nhất định.

Động cơ servo không quay tự do như động cơ DC tiêu chuẩn. Thay vào đó, góc quay được giới hạn ở 180 độ (hoặc hơn) qua lại. Động cơ servo nhận tín hiệu điều khiển đại diện cho vị trí đầu ra và cấp nguồn cho động cơ DC cho đến khi trục quay về đúng vị trí, được xác định bởi cảm biến vị trí.

PWM được sử dụng cho tín hiệu điều khiển của động cơ servo. Tuy nhiên, không giống như động cơ DC, thời lượng của xung dương xác định vị trí, thay vì tốc độ của trục servo. Giá trị xung trung tính phụ thuộc vào servo (thường khoảng 1,5ms) giữ cho trục servo ở vị trí trung tâm. Việc tăng giá trị xung đó sẽ làm cho servo quay theo chiều kim đồng hồ và xung ngắn hơn sẽ quay trục ngược chiều kim đồng hồ. Xung điều khiển servo thường được lặp lại cứ sau 20 mili giây, về cơ bản cho biết servo sẽ đi đâu, ngay cả khi điều đó có nghĩa là vẫn ở cùng một vị trí.

Khi một servo được lệnh di chuyển, nó sẽ di chuyển đến vị trí và giữ vị trí đó, ngay cả khi lực bên ngoài đẩy vào nó. Servo sẽ chống lại việc di chuyển ra khỏi vị trí đó, với lực kháng tối đa mà servo có thể tạo ra là định mức mô-men xoắn của servo đó.

Động cơ bước

Một động cơ bước về cơ bản là một động cơ servo sử dụng một phương pháp cơ giới hóa khác nhau. Trong đó động cơ servo sử dụng động cơ DC xoay liên tục và mạch điều khiển tích hợp, động cơ bước sử dụng nhiều nam châm điện có răng được bố trí xung quanh một bánh răng trung tâm để xác định vị trí.

Động cơ bước yêu cầu một mạch điều khiển bên ngoài hoặc bộ điều khiển vi mô (ví dụ Raspberry Pi hoặc Arduino) để cung cấp năng lượng riêng cho từng nam châm điện và làm cho trục động cơ quay. Khi nam châm điện 'A' được cấp nguồn, nó thu hút răng của bánh răng và căn chỉnh chúng, hơi lệch so với nam châm điện tiếp theo 'B'. Khi 'A' bị tắt và 'B' được bật, bánh răng sẽ quay nhẹ để căn chỉnh với 'B', và cứ thế xoay quanh vòng tròn, với mỗi nam châm điện xung quanh bánh răng sẽ kích hoạt và khử năng lượng lần lượt để tạo ra vòng quay. Mỗi vòng quay từ một nam châm điện sang bước kế tiếp được gọi là "bước" và do đó, động cơ có thể được quay bằng các góc bước được xác định trước chính xác thông qua một vòng quay 360 độ đầy đủ.

Động cơ bước có sẵn trong hai loại; đơn cực hoặc lưỡng cực. Động cơ lưỡng cực là loại động cơ bước mạnh nhất và thường có bốn hoặc tám dây dẫn. Họ có hai bộ cuộn dây điện từ bên trong, và bước đạt được bằng cách thay đổi hướng của dòng điện trong các cuộn dây đó. Động cơ đơn cực, có thể nhận dạng bằng cách có 5,6 hoặc thậm chí 8 dây, cũng có hai cuộn dây, nhưng mỗi dây có một vòi trung tâm. Động cơ đơn cực có thể bước mà không phải đảo ngược hướng của dòng điện trong cuộn dây, làm cho thiết bị điện tử đơn giản hơn. Tuy nhiên, vì vòi trung tâm được sử dụng để cung cấp năng lượng cho một nửa của mỗi cuộn dây tại một thời điểm chúng thường có mô-men xoắn ít hơn lưỡng cực.

Thiết kế của động cơ bước cung cấp mô-men giữ không đổi mà không cần động cơ được cung cấp năng lượng và, với điều kiện là động cơ được sử dụng trong giới hạn của nó, không xảy ra lỗi định vị, vì động cơ bước có các trạm được xác định trước.

NẾU bạn muốn tiết kiệm năng lượng và bạn đang giữ mô-men xoắn trong một thời gian dài, tôi khuyên bạn nên mua một trong hai động cơ này với phanh EM (Phanh điện từ) thường là NC (thường đóng. Bạn áp dụng một điện áp cho phanh để giải phóng và động cơ có thể di chuyển tự do khi bạn đạt đến vị trí mong muốn, bạn tắt dòng phanh, bây giờ cơ khí được kích hoạt.