Apa perbedaan antara motor servo dan motor stepper?

Motor stepper dan motor servo Keduanya merupakan aktuator kontrol gerak presisi umum yang banyak digunakan dalam otomasi industri, robotika, dan mesin CNC. Meskipun keduanya dapat mencapai kontrol posisi dan kecepatan yang akurat, prinsip pengoperasian, karakteristik kinerja, dan aplikasinya berbeda secara signifikan.

Prinsip Operasi

Motor Stepper

Motor stepper beroperasi pada sistem kontrol loop terbuka. Rotornya terdiri dari magnet permanen, dan belitan stator dirancang dalam beberapa fase. Dengan memberi energi dan menghilangkan energi pada belitan ini secara sistematis, motor berputar dalam peningkatan yang tetap dan terpisah, yang dikenal sebagai "sudut langkah". Setiap pulsa listrik menyebabkan motor bergerak satu langkah. Oleh karena itu, untuk membuat motor berputar pada sudut tertentu, SEBUSEBUSEBUSEBUAHHHHnda hanya perlu mengirimkan jumlah pulsa yang sesuai ke pengontrolnya.

Motor Servo

A motor servo , sebaliknya, menggunakan sistem kontrol loop tertutup. Ini terdiri dari tiga bagian utama: motor, encoder, dan drive. Encoder memberikan umpan balik real-time mengenai posisi dan kecepatan motor. Penggerak kemudian membandingkan umpan balik ini dengan nilai target yang ditetapkan dan menyesuaikan arus dan tegangan motor untuk memastikan motor mencapai posisi dan kecepatan yang diinginkan secara akurat. Kontrol loop tertutup ini memungkinkan motor servo untuk terus memperbaiki kesalahan posisi apa pun, sehingga menghasilkan presisi lebih tinggi dan kinerja dinamis.

Karakteristik Kinerja

Motor Stepper

• Presisi : Ketepatan motor stepper bergantung pada sudut langkahnya, biasanya berkisar antara 0,9° hingga 1,8°. Teknologi micro-stepping dapat meningkatkan resolusi lebih lanjut, namun hal ini dapat mengurangi akurasi dan torsi.

• Torsi : Motor stepper mempunyai torsi tinggi pada kecepatan rendah, namun torsinya menurun dengan cepat seiring bertambahnya kecepatan. Mereka memberikan torsi penahan yang kuat saat berhenti, sehingga menghilangkan kebutuhan akan rem eksternal.

• Kecepatan : Kecepatan maksimum motor stepper umumnya rendah, biasanya beberapa ratus hingga seribu putaran per menit (RPM).

• Kemampuan Kelebihan Beban : Motor stepper tidak memiliki proteksi beban berlebih. Jika bebannya terlalu tinggi, mereka bisa "kehilangan langkah", gagal mengikuti denyut kendali. Hal ini menyebabkan kesalahan posisi yang tidak dapat diperbaiki secara otomatis oleh sistem.

Motor Servo

• Presisi : A motor servo memiliki presisi yang sangat tinggi, yang terutama ditentukan oleh resolusi pembuat enkode. Ia dapat mencapai akurasi posisi sub-mikron dan mempertahankan presisi ini bahkan pada kecepatan tinggi.

• Torsi : A motor servo memberikan torsi tinggi yang konsisten di seluruh rentang kecepatannya. Penurunan torsinya pada kecepatan tinggi jauh lebih kecil dibandingkan motor stepper. Ia juga memiliki kemampuan beban berlebih yang kuat dan dapat menahan beban berlebih jangka pendek beberapa kali lipat dari torsi pengenalnya.

• Kecepatan : Kecepatan maksimum a motor servo Jauh lebih tinggi dibandingkan motor stepper, mencapai beberapa ribu bahkan puluhan ribu RPM.

• Kemampuan Kelebihan Beban : A motor servo sistem memiliki kemampuan kelebihan beban yang kuat dan daya tanggap dinamis. Ketika beban tiba-tiba berubah, beban dapat dengan cepat menyesuaikan diri untuk mempertahankan posisi dan kecepatan yang disetel, sehingga mencegah kehilangan langkah.

Aplikasi

Motor Stepper

Karena strukturnya yang sederhana, biaya lebih rendah, dan torsi tinggi serta gaya penahan pada kecepatan rendah, motor stepper sering digunakan dalam aplikasi di mana kecepatan tidak terlalu penting, beban relatif konstan, dan umpan balik waktu nyata tidak diperlukan. Contohnya meliputi:

• pencetak 3D

• Pengukir laser

• Mesin CNC skala kecil

• Mesin penjual otomatis

• Mesin tekstil

Motor Servo

Karena presisi tinggi, kecepatan, torsi, dan respons dinamis yang kuat, motor servo banyak digunakan dalam aplikasi dengan persyaratan kinerja yang sangat tinggi. Contohnya meliputi:

• Lengan robot industri

• Peralatan mesin CNC presisi tinggi

• Jalur produksi otomatis

• Peralatan percetakan dan pengemasan

• Peralatan medis

Ringkasan