ความแตกต่างระหว่างมอเตอร์สเต็ปเปอร์และมอเตอร์เซอร์โวและสถานการณ์การใช้งาน

มอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นอุปกรณ์ควบคุมการเคลื่อนที่แบบแยกส่วนที่มีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนต่ำกว่ามอเตอร์เซอร์โว เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานกลและพลังงานไฟฟ้า มอเตอร์ที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าเรียกว่า "เครื่องกำเนิดไฟฟ้า" ส่วนมอเตอร์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลเรียกว่า "มอเตอร์" มอเตอร์สเต็ปเปอร์และมอเตอร์เซอร์โวเป็นผลิตภัณฑ์ควบคุมการเคลื่อนที่ที่สามารถระบุตำแหน่งของการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์อัตโนมัติได้อย่างแม่นยำและลักษณะการเคลื่อนที่ และส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์อัตโนมัติ

มอเตอร์สเต็ปเปอร์โรเตอร์มี 3 ประเภท ได้แก่ แบบรีแอคทีฟ (ชนิด VR) แม่เหล็กถาวร (ชนิด PM) และไฮบริด (ชนิด HB) 1) แบบรีแอคทีฟ (ชนิด VR): เฟืองที่มีฟันโรเตอร์ 2) แม่เหล็กถาวร (ชนิด PM): โรเตอร์ที่มีแม่เหล็กถาวร 3) แบบไฮบริด (ชนิด HB): เฟืองที่มีทั้งแม่เหล็กถาวรและฟันโรเตอร์ มอเตอร์สเต็ปเปอร์แบ่งตามขดลวดบนสเตเตอร์ ได้แก่ แบบ 2 เฟส 3 เฟส และ 5 เฟส มอเตอร์ที่มีสเตเตอร์ 2 ตัวจะกลายเป็นมอเตอร์ 2 เฟส ส่วนมอเตอร์ที่มีสเตเตอร์ 5 ตัวจะเรียกว่ามอเตอร์ 5 เฟส ยิ่งมอเตอร์สเต็ปเปอร์มีเฟสและจังหวะมากเท่าไร ก็ยิ่งแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น

 

มอเตอร์ HB สามารถบรรลุการเคลื่อนไหวขั้นเล็กๆ ที่แม่นยำมากได้ ในขณะที่มอเตอร์ PM โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการควบคุมที่สูงมอเตอร์เอชบีสามารถบรรลุข้อกำหนดการควบคุมการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ซับซ้อนและแม่นยำ มอเตอร์ PM มีแรงบิดและปริมาตรค่อนข้างเล็ก โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการควบคุมสูง และมีต้นทุนประหยัดกว่า อุตสาหกรรม: เครื่องจักรสิ่งทอ บรรจุภัณฑ์อาหาร ในแง่ของกระบวนการผลิตและความแม่นยำในการควบคุมมอเตอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์ HBเป็นแบบไฮเอนด์กว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์ PM

 

มอเตอร์สเต็ปเปอร์และมอเตอร์เซอร์โวเป็นผลิตภัณฑ์ควบคุมการเคลื่อนที่ แต่แตกต่างกันในด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ มอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นอุปกรณ์การเคลื่อนที่แบบแยกส่วนที่รับคำสั่งและดำเนินการตามขั้นตอน มอเตอร์สเต็ปเปอร์แปลงสัญญาณพัลส์อินพุตเป็นการเคลื่อนที่เชิงมุม เมื่อไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์ได้รับสัญญาณพัลส์ ก็จะขับเคลื่อนมอเตอร์สเต็ปเปอร์ให้หมุนในมุมคงที่ในทิศทางที่กำหนด มอเตอร์เซอร์โวเป็นระบบเซอร์โวที่สัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นแรงบิดและความเร็วเพื่อขับเคลื่อนวัตถุควบคุม ซึ่งสามารถควบคุมความเร็วและความแม่นยำของตำแหน่งได้

 

✓ มอเตอร์สเต็ปเปอร์ มอเตอร์เซอร์โว มีความแตกต่างค่อนข้างมากในแง่ของลักษณะความถี่ต่ำ ลักษณะความถี่โมเมนต์ และความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน:

ความแม่นยำในการควบคุม: ยิ่งมอเตอร์สเต็ปเปอร์มีเฟสและแถวมาก ความแม่นยำก็จะยิ่งสูงขึ้น ความแม่นยำในการควบคุมมอเตอร์เซอร์โว AC ได้รับการรับประกันโดยตัวเข้ารหัสหมุนที่ปลายด้านหลังของเพลามอเตอร์ ยิ่งมีสเกลตัวเข้ารหัสมาก ความแม่นยำก็จะยิ่งสูงขึ้น

✓ ลักษณะความถี่ต่ำ: มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีแนวโน้มที่จะเกิดปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่ความเร็วต่ำ ปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำนี้กำหนดโดยหลักการทำงานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ซึ่งเป็นอันตรายต่อการทำงานปกติของเครื่องจักร และโดยทั่วไปจะใช้เทคโนโลยีการหน่วงเพื่อเอาชนะปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ ระบบเซอร์โว AC มีฟังก์ชั่นการปราบปรามเสียงสะท้อนซึ่งสามารถครอบคลุมถึงการขาดความแข็งแกร่งของเครื่องจักร การทำงานราบรื่นมากและไม่มีปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนเกิดขึ้นแม้ในความเร็วต่ำ

✓ ลักษณะแรงบิด-ความถี่: แรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ดังนั้น ความเร็วในการทำงานสูงสุดจึงอยู่ที่ 300-600RPM มอเตอร์เซอร์โวสามารถเอาต์พุตแรงบิดที่กำหนดได้ถึงความเร็วที่กำหนด (โดยทั่วไปอยู่ที่ 2,000-3,000RPM) และความเร็วที่กำหนดสูงกว่านั้นคือเอาต์พุตพลังงานคงที่

✓ ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน: มอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่มีความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน แต่มอเตอร์เซอร์โวมีความสามารถในการรับน้ำหนักเกินสูง

✓ ประสิทธิภาพในการตอบสนอง: มอเตอร์สเต็ปเปอร์ใช้เวลา 200-400 มิลลิวินาทีในการเร่งความเร็วจากจุดหยุดนิ่งไปจนถึงความเร็วในการทำงาน (หลายร้อยรอบต่อนาที) เซอร์โวไฟฟ้ากระแสสลับมีประสิทธิภาพในการเร่งความเร็วที่ดีกว่าและสามารถใช้ในสถานการณ์การควบคุมที่ต้องมีการเริ่ม/หยุดอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น เซอร์โวไฟฟ้ากระแสสลับ Panasonic MASA 400W สามารถเร่งความเร็วจากจุดหยุดนิ่งไปจนถึงความเร็วที่กำหนด 3,000 รอบต่อนาทีได้ในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที

ประสิทธิภาพการทำงาน: มอเตอร์สเต็ปเปอร์ได้รับการควบคุมแบบวงเปิด และมีแนวโน้มที่จะสูญเสียขั้นตอนหรือการบล็อกเมื่อความถี่เริ่มต้นสูงเกินไปหรือโหลดมีขนาดใหญ่เกินไป และจะเกินกำลังเมื่อความเร็วสูงเกินไปเมื่อหยุด เซอร์โว AC ได้รับการควบคุมแบบวงปิด และไดรเวอร์สามารถสุ่มตัวอย่างสัญญาณข้อเสนอแนะของตัวเข้ารหัสมอเตอร์ได้โดยตรง ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วจะไม่มีการสูญเสียขั้นตอนหรือการเกินกำลังของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ และประสิทธิภาพการควบคุมก็มีความน่าเชื่อถือมากกว่า

 

เซอร์โว AC มีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีกว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์ แต่มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีข้อได้เปรียบคือราคาถูก เซอร์โว AC เหนือกว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์ในแง่ของความเร็วในการตอบสนอง ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน และประสิทธิภาพการทำงาน แต่มอเตอร์สเต็ปเปอร์ใช้ในสถานการณ์ที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงกว่า เนื่องจากมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนและประสิทธิภาพ ด้วยการใช้เทคโนโลยีวงปิด มอเตอร์สเต็ปเปอร์วงปิดสามารถให้ความแม่นยำและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถบรรลุประสิทธิภาพบางส่วนของมอเตอร์เซอร์โวได้ แต่ยังมีข้อได้เปรียบด้านราคาต่ำอีกด้วย

 

มองไปข้างหน้าและวางแนวทางในพื้นที่ที่เกิดขึ้นใหม่ การใช้งานมอเตอร์สเต็ปเปอร์ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้าง โดยตลาดแบบดั้งเดิมถึงจุดอิ่มตัวและมีอุตสาหกรรมใหม่เกิดขึ้น มอเตอร์ควบคุมและผลิตภัณฑ์ระบบขับเคลื่อนของบริษัทได้รับการวางแนวทางอย่างลึกซึ้งในเครื่องมือแพทย์ หุ่นยนต์บริการ ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม ข้อมูลและการสื่อสาร ความปลอดภัย และอุตสาหกรรมใหม่ที่เกิดขึ้นอื่น ๆ ซึ่งคิดเป็นส่วนแบ่งที่ค่อนข้างใหญ่ของธุรกิจโดยรวมและเติบโตอย่างรวดเร็ว ความต้องการมอเตอร์สเต็ปเปอร์มีความเกี่ยวข้องกับเศรษฐกิจ เทคโนโลยี ระดับของระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม และระดับการพัฒนาทางเทคนิคของมอเตอร์สเต็ปเปอร์เอง ตลาดถึงจุดอิ่มตัวในอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม เช่น ระบบอัตโนมัติในสำนักงาน กล้องดิจิทัล และเครื่องใช้ภายในบ้าน ในขณะที่อุตสาหกรรมใหม่ ๆ ยังคงเกิดขึ้น เช่น การพิมพ์ 3 มิติ การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการใช้งานยานยนต์

ทุ่งนา	การใช้งานเฉพาะ
ระบบสำนักงานอัตโนมัติ	เครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์, เครื่องถ่ายเอกสาร, MFP ฯลฯ
ระบบไฟเวที	การควบคุมทิศทางแสง การโฟกัส การเปลี่ยนสี การควบคุมจุด เอฟเฟกต์แสง ฯลฯ
การธนาคาร	เครื่องเอทีเอ็ม, พิมพ์ธนบัตร, ผลิตบัตรธนาคาร, เครื่องนับเงิน ฯลฯ.
ทางการแพทย์	เครื่องสแกน CT, เครื่องวิเคราะห์โลหิตวิทยา, เครื่องวิเคราะห์ชีวเคมี ฯลฯ.
ทางอุตสาหกรรม	เครื่องจักรสิ่งทอ เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ หุ่นยนต์ สายพานลำเลียง สายการประกอบ เครื่องจัดวาง ฯลฯ
การสื่อสาร	การปรับสภาพสัญญาณ, การกำหนดตำแหน่งเสาอากาศเคลื่อนที่ ฯลฯ
ความปลอดภัย	การควบคุมการเคลื่อนไหวสำหรับกล้องวงจรปิด
ยานยนต์	ระบบควบคุมวาล์วน้ำมัน/แก๊ส, ระบบบังคับเลี้ยวแบบเบา.

 

อุตสาหกรรมเกิดใหม่ 1: การพิมพ์ 3 มิติยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยี R&D และขยายสถานการณ์การใช้งานในปลายน้ำ โดยตลาดในประเทศและต่างประเทศเติบโตในอัตราประมาณ 30% การพิมพ์ 3 มิติใช้โมเดลดิจิทัล โดยวางวัสดุซ้อนกันเป็นชั้นๆ เพื่อสร้างวัตถุทางกายภาพ มอเตอร์เป็นส่วนประกอบพลังงานที่สำคัญในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ความแม่นยำของมอเตอร์ส่งผลต่อผลของการพิมพ์ 3 มิติ โดยทั่วไปการพิมพ์ 3 มิติจะใช้มอเตอร์สเต็ปเปอร์ ในปี 2019 อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกมีมูลค่า 12 พันล้านดอลลาร์ เพิ่มขึ้น 30% เมื่อเทียบเป็นรายปี

 

อุตสาหกรรมเกิดใหม่ 2: หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้รับการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ โดยมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การเคลื่อนที่ การนำทางอัตโนมัติ การควบคุมหลายเซ็นเซอร์ การโต้ตอบกับเครือข่าย ฯลฯ การใช้งานที่สำคัญที่สุดในการผลิตจริงคือการจัดการ ซึ่งมีระดับที่ไม่ได้มาตรฐานสูง

มอเตอร์สเต็ปเปอร์ใช้ในโมดูลไดรฟ์ของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ และโครงสร้างไดรฟ์หลักประกอบขึ้นจากมอเตอร์ไดรฟ์และเกียร์ลดรอบ (กล่องเกียร์) แม้ว่าอุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในประเทศจะเริ่มต้นช้ากว่าต่างประเทศ แต่ก็ก้าวล้ำหน้าต่างประเทศในด้านหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในปัจจุบัน ส่วนประกอบหลักของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ส่วนใหญ่ผลิตในประเทศ และบริษัทในประเทศได้บรรลุข้อกำหนดด้านความแม่นยำในทุกด้านแล้ว และมีบริษัทต่างชาติที่แข่งขันกันน้อยกว่า

 

ตลาดหุ่นยนต์เคลื่อนที่ของจีนจะมีมูลค่าประมาณ 6.2 พันล้านเหรียญในปี 2019 เพิ่มขึ้น 45% เมื่อเทียบเป็นรายปี การเปิดตัวหุ่นยนต์ทำความสะอาดระดับมืออาชีพในระดับนานาชาติซึ่งมีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก การเปิดตัว "หุ่นยนต์ตัวที่สอง" ในปี 2018 ตามมาด้วยการเปิดตัวหุ่นยนต์มนุษย์ "หุ่นยนต์ตัวที่สอง" เป็นหุ่นยนต์ดูดฝุ่นเชิงพาณิชย์อัจฉริยะที่มีเซ็นเซอร์หลายตัวเพื่อตรวจจับสิ่งกีดขวาง บันได และการเคลื่อนไหวของมนุษย์ สามารถทำงานได้ 3 ชั่วโมงต่อการชาร์จเพียงครั้งเดียวและสามารถทำความสะอาดได้มากถึง 1,500 ตารางเมตร "หุ่นยนต์ตัวที่สอง" สามารถทดแทนภาระงานประจำวันของพนักงานทำความสะอาดส่วนใหญ่และสามารถเพิ่มความถี่ในการดูดฝุ่นและทำความสะอาดนอกเหนือจากงานทำความสะอาดที่มีอยู่

 

อุตสาหกรรมเกิดใหม่ 3: เมื่อมีการนำ 5G มาใช้ จำนวนเสาอากาศสำหรับสถานีฐานการสื่อสารก็เพิ่มขึ้น และจำนวนมอเตอร์ที่จำเป็นก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว สถานีฐานการสื่อสารทั่วไปจะต้องมีเสาอากาศ 3 เสา สถานีฐาน 4G จะต้องมีเสาอากาศ 4-6 เสา และจำนวนสถานีฐานและเสาอากาศสำหรับแอปพลิเคชัน 5G ก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน เนื่องจากจำเป็นต้องครอบคลุมการสื่อสารด้วยโทรศัพท์มือถือแบบดั้งเดิมและแอปพลิเคชันการสื่อสาร IoT ผลิตภัณฑ์มอเตอร์ควบคุมที่มีส่วนประกอบของกระปุกเกียร์กำลังกลายเป็นการพัฒนาแบบกำหนดเองในกระแสหลักสำหรับโรงงานเสาอากาศสถานีฐาน มอเตอร์ควบคุมหนึ่งตัวพร้อมกระปุกเกียร์ใช้สำหรับเสาอากาศ ESC แต่ละอัน

 

 

จำนวนสถานีฐาน 4G เพิ่มขึ้น 1.72 ล้านแห่งในปี 2019 และการก่อสร้าง 5G คาดว่าจะเปิดรอบใหม่ ในปี 2019 จำนวนสถานีฐานโทรศัพท์มือถือในจีนเพิ่มขึ้นถึง 8.41 ล้านแห่ง ซึ่ง 5.44 ล้านแห่งเป็นสถานีฐาน 4G คิดเป็น 65% ในปี 2019 จำนวนสถานีฐาน 4G ใหม่เพิ่มขึ้น 1.72 ล้านแห่ง มากที่สุดนับตั้งแต่ปี 2015 โดยหลักแล้วเกิดจาก 1) การขยายเครือข่ายเพื่อครอบคลุมจุดบอดในพื้นที่ชนบท 2) ความจุเครือข่ายหลักจะได้รับการอัปเกรดเพื่อวางรากฐานสำหรับการก่อสร้างเครือข่าย 5G ใบอนุญาตเชิงพาณิชย์ 5G ของจีนจะออกในเดือนมิถุนายน 2019 และภายในเดือนพฤษภาคม 2020 สถานีฐาน 5G มากกว่า 250,000 แห่งจะเปิดทำการทั่วประเทศ

 

อุตสาหกรรมเกิดใหม่ 5: อุปกรณ์ทางการแพทย์เป็นหนึ่งในสถานการณ์การใช้งานหลักสำหรับมอเตอร์สเต็ปเปอร์และเป็นหนึ่งในกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ Vic-Tech มีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้ง ตั้งแต่โลหะไปจนถึงพลาสติก อุปกรณ์ทางการแพทย์ต้องการความแม่นยำระดับสูงในการผลิต ผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์หลายรายใช้มอเตอร์เซอร์โวเพื่อตอบสนองความต้องการความแม่นยำ แต่เนื่องจากมอเตอร์สเต็ปเปอร์ประหยัดกว่าและมีขนาดเล็กกว่าเซอร์โว และความแม่นยำสามารถตอบสนองอุปกรณ์ทางการแพทย์บางประเภทได้ มอเตอร์สเต็ปเปอร์จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์และแม้กระทั่งแทนที่มอเตอร์เซอร์โวบางประเภท