サーボモータは制御システムのアクチュエータとして使用され、 CNCマシン 受信した電気信号をモーター軸の角変位または角速度出力に変換します。サーボモーター内部のローターは永久磁石です。ドライバーによって制御されるU/V/W 3相電気は電磁場を形成します。ローターはこの磁場の作用を受けて回転します。同時に、モーターのエンコーダーは信号をドライバーにフィードバックし、ドライバーはターゲットとフィードバック値を比較します。値を比較して、ローターの回転角度を調整します。
サーボモーターの精度はエンコーダーの精度によって決まります。つまり、サーボモーター自体にパルスを送信する機能があります。サーボモーターは 1 度回転するたびに、対応する数のパルスを送信し、サーボドライブとサーボモーターエンコーダーのパルスが応答を形成します。つまり、閉ループ制御です。
ステッピング モーターは、電気パルス信号を角度変位または直線変位に変換するオープン ループ制御要素のステッピング モーター デバイスです。過負荷がない場合、モーターの速度と停止位置はパルス信号の周波数とパルス数にのみ依存し、負荷の変化の影響を受けません。
ステッピング ドライバーはパルス信号を受信すると、ステッピング モーターを駆動して、設定された方向に一定の角度だけ回転させます。これを「ステップ角」と呼びます。ステッピングでは、パルス数を制御することで角度変位を制御し、正確な位置決めの目的を達成できます。また、ドライバーのパルス周波数を制御することで、モーターの回転速度と加速度を制御し、高速化の目的を達成できます。したがって、ステッピング モーターはオープン ループ制御です。
ステッピングモーターとサーボモーターの違い
コントローラー
ステッピング モーター コントローラーは、均一なパルス信号を送信できる電子製品です。送信された信号がステッピング モーター ドライバーに入ると、ドライバーによって、ステッピング モーターを駆動するために必要な強力な電流信号に変換されます。ステッピング モーター コントローラーは、ステッピング モーターをあらゆる角度で回転するように正確に制御できます。ドライバーが受信するのはパルス信号です。ドライバーはパルスを受信するたびに、モーターにパルスを与えて、モーターを一定の角度で回転させます。この機能により、ステッピング モーターは今日、さまざまな業界で広く使用されています。
サーボモーターコントローラーは、サーボモーターを制御するために使用されるコントローラーです。その機能は、通常のACモーターに作用する周波数コンバーターの機能に似ています。サーボシステムの一部であり、主に高精度の位置決めシステムに使用されます。一般的に、サーボモーターは、位置、速度、トルクの3つの方法で制御され、高精度の伝送システムの位置決めを実現します。現在、伝送技術のハイエンド製品です。
制御精度
ステッピング モーターの位相とビート数が多いほど、精度が高くなります。サーボ モーターは内蔵エンコーダに基づいています。エンコーダのスケールが大きいほど、精度が高くなります。
制御方法
1つはオープンループ制御であり、もう1つはクローズドループ制御です。
低周波特性
ステッピングモーターは低速時に低周波振動を起こしやすいです。一般的に、低周波振動を克服するために減衰または細分化技術が使用されますが、サーボモーターは低速時に振動しません。ACサーボシステムには共振抑制機能があり、CNCマシンの剛性不足をカバーできます。また、システム内に周波数分析機能（FFT）があり、CNCマシンの共振点を検出してシステム調整を容易にします。
トルク周波数特性
ステッピングモーターの出力トルクは速度の増加とともに減少しますが、AC サーボモーターは一定のトルクを出力します。
過負荷容量
ステッピングモーターには過負荷容量がありませんが、AC モーターにはより強力な過負荷容量があります。
動作性能
ステッピングモーターはオープンループ制御を採用しています。始動周波数が高すぎるか負荷が大きすぎると、ステップが失われたり失速したりしやすくなります。速度が速すぎると、オーバーシュートしやすくなります。サーボシステムはクローズドループ制御です。ドライブはモーターエンコーダーのフィードバック信号を直接サンプリングできます。内部に位置ループと速度ループが形成されています。一般に、ステッピングモーターのステップロスやオーバーシュートはなく、制御性能はより信頼できます。
スピードレスポンス性能
ステッピング モーターが停止状態から動作速度まで加速するには数百ミリ秒かかりますが、AC サーボ システムは加速性能が優れており、通常は数ミリ秒しかかからず、高速な起動と停止が必要な制御状況で使用できます。
AC サーボ システムは、多くの性能面でステッピング モーターより優れています。ただし、ステッピング モーターは、要求が厳しくない場面でエグゼクティブ モーターとしてよく使用されます。したがって、制御システムの設計プロセスでは、制御要件やコストなどのさまざまな要素を総合的に考慮し、適切な制御モーターを選択する必要があります。
