AC-servomotor versus stappenmotor - wat is beter?

Het selecteren van de verkeerde motortechnologie voor een motion control-toepassing zorgt voor nog meer technische fouten. Het toepassen van een open-loop-systeem waarbij dynamische feedback vereist is, leidt tot chronisch verloren stappen, afvalmateriaal en onaanvaardbare problemen met de kwaliteitscontrole. Omgekeerd verspilt het teveel specificeren van gesloten-lussystemen voor eenvoudige indexeringstaken engineeringuren aan onnodige afstemmingscomplexiteit. Ingenieurs en systeemontwerpers moeten dynamische prestatie-eisen afwegen tegen omgevingsfactoren en systeemcomplexiteit. U moet snelheids-, koppel- en precisieparameters evalueren bij het ontwerpen van automatisering, CNC-machines of robotsystemen. Het vertrouwen op basisdefinities is niet langer voldoende voor modern machineontwerp. Om verder te gaan dan vergelijkingen op oppervlakteniveau, is een rigoureuze technische evaluatie van koppelcurven, closed-loop versus open-loop architecturen en de efficiëntie van de reisafstand vereist. Het begrijpen van deze mechanische en elektrische verschillen vormt de basis om het probleem definitief op te lossen AC-servomotor versus stappenmotordebat voor uw specifieke toepassing.

• Koppel bij snelheid: Stappenmotoren blinken uit in toepassingen met een hoog koppel en lage snelheid, maar lijden aan ernstige koppelverslechtering bij hoge toerentallen, terwijl AC-servomotoren een vlakke koppelcurve behouden over hoge snelheidsbereiken.

• Controlearchitectuur en betrouwbaarheid: De fundamentele onderscheidende factor is feedback. Steppers werken doorgaans met een open lus (uitgaande van de positie) en bieden een hoge betrouwbaarheid in zware omstandigheden, terwijl AC-servo's afhankelijk zijn van continue encoderfeedback met gesloten lus voor realtime foutcorrectie.

• Kosten versus complexiteit: Steppers bieden ongeëvenaarde eenvoud en lagere initiële kosten. Een AC-servomotor vereist hogere investeringen vooraf (vanwege zeldzame-aardmagneten en encoders), maar levert superieure energie-efficiëntie, dynamische respons en is steeds vaker voorzien van moderne automatische afstemming om de complexiteit te verminderen.

• Geschikt voor toepassingen: Voorspelbare, lage snelheid, constante belastingen en indexering over korte afstanden zijn in het voordeel van steppers; Variabele belastingen, hogesnelheidspositionering over lange afstanden en nultolerantie voor positiefouten vereisen AC-servo's.

Hoe stappen- en servomotoren werken

Stappenmotormechanica (de open-lus standaard)

Stappenmotoren werken volgens een ontwerp met een hoog aantal polen. Een standaard hybride stappenmotor bevat 50 tot 100 magnetische polen die in de rotor zijn machinaal bewerkt. Door deze hoge pooldichtheid kan de motor een volledige rotatie in honderden nauwkeurige mechanische stappen verdelen. Een standaardstapper van 1,8 graden voltooit 200 afzonderlijke stappen per omwenteling. De aandrijving stuurt opeenvolgende stroompulsen naar de statorwikkelingen, waardoor de rotor naar de volgende magnetische uitlijning wordt getrokken. Deze architectuur maakt zeer nauwkeurige rotatiepositionering mogelijk zonder dat externe feedbacksensoren nodig zijn.

Deze motoren zijn afhankelijk van een constant stroomverbruik om het houdkoppel te behouden. Wanneer de motor zijn doelpositie bereikt en stopt, blijft de frequentieregelaar volledige stroom aan de wikkelingen leveren. Dit vergrendelt de rotor op zijn plaats en zorgt voor een uitstekend houdkoppel bij nulsnelheid. De motor fungeert als een mechanische rem en weerstaat externe krachten die proberen de as te laten draaien. Dit constante stroomverbruik genereert echter aanzienlijke warmte. Stappenmotoren werken routinematig bij hoge oppervlaktetemperaturen, vaak boven de 80 graden Celsius, zelfs als ze volledig inactief zijn.

Ingenieurs maken vaak gebruik van microstepping om de resolutie te verbeteren en mechanische resonantie te verminderen. Microstepping-aandrijvingen verdelen de stroom tussen aangrenzende statorspoelen met behulp van sinus- en cosinusgolfvormen. Dit dwingt de rotor om een ​​positie tussen twee fysieke polen te behouden. Terwijl dit de positionele resolutie verhoogt tot 51.200 stappen per omwenteling of hoger, wordt het incrementele koppel drastisch verminderd. De motor verliest zijn stijve mechanische houdvermogen tussen fysieke polen. Het wordt gevoelig voor positionele fouten als externe krachten het verminderde microstappenkoppel overschrijden.

De afwezigheid van delicate feedbackcomponenten geeft stappenmotoren een inherente mechanische betrouwbaarheid. Zonder optische encoders of solvers die op de achteras zijn bevestigd, zijn steppers bestand tegen hoge trillingen, zwaar stof en zware omgevingsomstandigheden. De vereenvoudigde bedrading vereist slechts vier geleiders voor een standaard bipolaire stepper, waardoor de kans op elektrische ruisinterferentie wordt verminderd en de kabelgeleiding door kabelrupsen wordt vereenvoudigd.

Werkingsprincipe van AC-servomotoren met gesloten lus

Een AC-servomotor maakt gebruik van een ontwerp met een laag aantal polen, doorgaans met 4 tot 12 magnetische polen. Omdat de fysieke staphoeken groot zijn, kan de motor zichzelf niet nauwkeurig positioneren met alleen mechanische palen. Het systeem koppelt de motor aan een feedbackapparaat met hoge resolutie, zoals een optische encoder, magnetische encoder of solver. Deze sensor volgt te allen tijde de exacte fysieke positie van de rotoras en stuurt deze gegevens terug naar de aandrijving.

Het bepalende kenmerk van deze architectuur is het gesloten-lus-feedbackmechanisme. De servoaandrijving ontvangt continu opgedragen positie- en snelheidssignalen van de bewegingscontroller. Tegelijkertijd leest het de feitelijke positie- en snelheidsgegevens van de encoder van de motor. De drive berekent de volgende fout tussen de opgedragen status en de werkelijke status. Vervolgens past het de stroom aan die aan de motorwikkelingen wordt geleverd duizenden keren per seconde aan met behulp van een Proportional-Integral-Derivative (PID)-regellus om deze fout in realtime te corrigeren.

In tegenstelling tot stappenmotoren hebben servomotoren een dynamisch stroomverbruik. De aandrijving levert alleen de exacte hoeveelheid stroom die nodig is om de specifieke belasting te verplaatsen of vast te houden. Als de motor stationair draait en er geen externe krachten worden uitgeoefend, daalt de stroomopname tot bijna nul. Dit belastingsafhankelijke energieverbruik resulteert in een aanzienlijk hoger elektrisch rendement en een drastisch lagere warmteontwikkeling bij nulsnelheid. De motor blijft koel tijdens perioden van inactiviteit, waardoor de levensduur van interne lagers en afdichtingen wordt verlengd.

Fabrikanten bouwen moderne servorotoren met behulp van hoogwaardige zeldzame-aardmagneten, zoals neodymium. Deze magneten genereren uitzonderlijk sterke magnetische velden in verhouding tot hun fysieke grootte. Deze constructie verhoogt de vermogensdichtheid van de motor aanzienlijk, waardoor een compacte servo een enorm koppel en snelle acceleratie kan leveren. De afhankelijkheid van zeldzame aardmetalen en precisie-feedbacksensoren verhoogt inherent de complexiteit van de productie en vereist strikte kwaliteitscontrole tijdens de montage.

Prestatievergelijking naast elkaar

Snelheid, koppel en reisafstand (de kritische onderscheidende factoren)

Koppelcurven bepalen de operationele limieten van beide technologieën. Het koppel van de stappenmotor neemt exponentieel af naarmate de rotatiesnelheid toeneemt. Deze degradatie treedt op als gevolg van de wikkelinductie en de tegen-elektromotorische kracht (tegen-EMF). Naarmate de frequentieregelaar de stappulsfrequentie verhoogt om de motor sneller te laten draaien, verhindert de inductantie dat de stroom zijn piekwaarde bereikt voordat de volgende puls arriveert. Het magnetische veld kan zich niet volledig ontwikkelen, wat resulteert in een ernstig koppelverlies. Een stappenmotor die bij 100 tpm een ​​koppel van 10 Nm levert, kan onder exact dezelfde belasting volledig afslaan bij 1.000 tpm.

Een AC-servomotor levert een continu nominaal koppel over het gehele snelheidsbereik. De closed-loop-aandrijving maakt gebruik van veldgeoriënteerde regeling (FOC) om de commutatiehoek te optimaliseren, waardoor de magnetische velden perfect worden uitgelijnd, ongeacht de rotatiesnelheid. Servo's handhaven routinematig vlakke koppelcurven tot hun maximale nominale snelheden, die vaak variëren van 3.000 tot meer dan 5.000 tpm. Bovendien bieden servosystemen piekkoppelvermenigvuldigers. Een servo kan gedurende korte tijd tijdelijk tot driemaal zijn continu koppel leveren, waardoor explosieve acceleratieprofielen mogelijk zijn.

De efficiëntie van de reisafstand varieert sterk, afhankelijk van het verplaatsingsprofiel. Steppers blinken uit in indexering op zeer korte afstanden. Omdat ze open-lus werken, stoppen ze onmiddellijk na ontvangst van de laatste stappuls. Er is geen feedback-beslechtingstijd vereist. Omgekeerd domineert een AC-servomotor langere reisafstanden. Dankzij de hoge topsnelheid kan de servo snel lange lineaire afstanden afleggen, waardoor de paar milliseconden die nodig zijn om het gesloten-lussysteem perfect in zijn eindpositie te brengen, worden gecompenseerd.

Precisie, nauwkeurigheid en resolutie

De nauwkeurigheid van de stappen is volledig afhankelijk van de mechanische bewerking van de stator- en rotortanden. Een standaardstapper van 1,8 graden biedt een basislijnnauwkeurigheid van ongeveer +/- 5% van een enkele stap, en deze fout stapelt zich niet op over meerdere omwentelingen. Microstepping introduceert echter aanzienlijke beperkingen onder belasting. Omdat microstepping afhankelijk is van het balanceren van de magnetische flux tussen de polen, zal elke externe mechanische weerstand de rotor enigszins uit positie trekken. Dit creëert bezinkingsfouten waarbij de motor er niet in slaagt de exact opgedragen microstap te bereiken, waardoor de praktische nauwkeurigheid van het systeem wordt verminderd.

De servonauwkeurigheid is afhankelijk van de resolutie van de aangesloten encoder. Moderne servosystemen maken gebruik van 17-bit tot 24-bit absolute encoders. Een 24-bits encoder verdeelt een enkele omwenteling in meer dan 16 miljoen discrete posities. Dit maakt een echte positionering onder de boogseconde mogelijk. De gesloten lusaandrijving compenseert automatisch mechanische compliantie, speling en externe verstoringen, waardoor de motoras naar de exact opgedragen coördinaat wordt gedwongen. De aandrijving bestrijdt voortdurend externe krachten om deze positie te behouden, waardoor absolute precisie tijdens bewerkings- of doseerwerkzaamheden wordt gegarandeerd.

Dynamische respons en lastbehandeling

Versnellingsprofielen benadrukken de dynamische verschillen tussen de twee architecturen. Servo's passen hun stroomuitvoer dynamisch aan om variabele belastingen en mismatches met hoge traagheid aan te kunnen. Als een bewerkingsgereedschap plotseling een harder materiaal tegenkomt, detecteert de servoaandrijving onmiddellijk de snelheidsdaling via de encoder en verhoogt de stroom om door de weerstand heen te dringen. Dit maakt servo's ideaal voor onvoorspelbare mechanische omgevingen waar de snijkrachten of het laadvermogen snel veranderen.

Stappenmotoren blijven zeer kwetsbaar voor afslaan. Als de mechanische belasting plotseling het beschikbare koppel van de motor bij een bepaalde snelheid overschrijdt, verliest de rotor de synchronisatie met het magnetische veld van de stator. De motor slaat af en maakt een hoog, knarsend geluid. Omdat standaard stappenmotoren geen feedback hebben, blijft de aandrijving pulsen sturen, zich er totaal niet van bewust dat de motor niet meer beweegt. Dit scenario met verloren stappen ruïneert werkstukken, veroorzaakt mechanische botsingen en vereist een volledige machine-homing-cyclus om het fysieke coördinatensysteem te herstellen.

Energie-efficiëntie en thermisch beheer

Het continue energieverbruik definieert het thermische profiel van de stappenmotor. Door op volle nominale stroom te draaien, zelfs wanneer deze niet actief is, zijn ingenieurs gedwongen agressieve koelstrategieën in besloten ruimtes te implementeren. De constante warmteontwikkeling versnelt de afbraak van lagersmeermiddelen en nabijgelegen warmtegevoelige componenten. U moet rekening houden met deze thermische output bij het ontwerpen van elektrische kasten of het monteren van motoren in de buurt van temperatuurgevoelige materialen zoals kunststoffen of biologische monsters.

Het belastingsafhankelijke stroomverbruik van servo's verandert het thermisch beheer fundamenteel. Servo's blijven koel tijdens werkzaamheden met lage belasting en inactieve perioden. De warmteontwikkeling neemt alleen toe tijdens snelle acceleratie of zwaar continu snijden. Dankzij deze efficiëntie kunnen machinebouwers meerdere servomotoren in strakke behuizingen plaatsen zonder dat daarvoor zware actieve koelsystemen nodig zijn. Het vermindert ook het totale stroomverbruik van de machine, waardoor de vereiste stroomsterkte voor de hoofdstroomvoorziening wordt verlaagd.

Overwegingen bij mechanische transmissie

De keuze tussen deze motoren heeft een grote invloed op het ontwerp van de mechanische transmissie. Stappenmotoren passen uitzonderlijk goed bij spindels en kogelomloopspindels. Het mechanische voordeel van een schroefaandrijving vermenigvuldigt het koppel bij lage snelheid van de stepper, terwijl het toerental ruim binnen het optimale toerentalbereik van de motor blijft. Een stepper die een kogelomloopspindel met een spoed van 5 mm bij 600 tpm aandrijft, levert uitstekende lineaire kracht zonder het risico te lopen dat de motor bij hoge snelheid afslaat.

Servomotoren passen beter bij riemaandrijvingen, tandheugelsystemen en kogelomloopspindels met hoge spoed. Deze transmissiemethoden vereisen hoge rotatiesnelheden om een ​​snelle lineaire beweging te bereiken. Een servomotor die met een toerental van 3.000 tpm draait en een riemactuator aandrijft, kan een lading in een fractie van een seconde over een portaal van drie meter verplaatsen. Wanneer u een servo koppelt aan een kogelomloopspindel met lage spoed, moet u vaak een planetaire versnellingsbak implementeren om het motortoerental te verlagen en de traagheid van de belasting aan te passen, waardoor de mechanische complexiteit aan het systeem wordt toegevoegd.

Hoe u het motortype kunt afstemmen op uw toepassing

Ideale gebruiksscenario's voor stappenmotoren

Stappenmotoren gedijen onder specifieke, gecontroleerde parameters. U dient steppers te specificeren voor snelle indexering over korte afstanden waarbij de belasting zeer voorspelbaar blijft. Ze blinken uit in toepassingen die snelheden vereisen die strikt onder de 1.000 tpm liggen. Dankzij hun robuuste, sensorloze ontwerp zijn ze de voorkeurskeuze voor zware, vuile omgevingen waar optische encoders defect zouden raken als gevolg van het binnendringen van stof of vloeistof.

Veel voorkomende industriële voorbeelden zijn onder meer 3D-printers, eenvoudige desktop-CNC-routers en geautomatiseerde medische pipetteermachines. Textielmachines maken vaak gebruik van steppers om de stof in nauwkeurige, herhaalbare stappen voort te bewegen. Peristaltische pompen vertrouwen op stappenmotoren om exacte vloeistofvolumes bij lage snelheden te leveren. Bij deze toepassingen overschrijdt de mechanische belasting nooit het koppel van de motor, waardoor open-lusregeling volkomen veilig en zeer effectief is.

Ideale gebruiksscenario's voor AC-servomotoren

U moet een AC-servomotor specificeren als de toepassing continu gebruik met hoge snelheid en reizen over lange afstanden vereist. Ze zijn verplicht voor systemen die variabele of onvoorspelbare belastingen verwerken. Toepassingen die indexering met hoge traagheid of strikte veiligheids- en fouttolerantieprotocollen vereisen, zijn volledig afhankelijk van servofeedback met gesloten lus om catastrofale machineschade te voorkomen.

Industriële CNC-bewerkingscentra gebruiken servo's om zware snijgereedschappen met verschillende snelheden door dichte metalen te duwen. Robotarmen met zes assen hebben servo's nodig om het absolute ruimtelijke bewustzijn te behouden en het verschuivende gewicht van de lading te compenseren. Hogesnelheidsverpakkingslijnen, vliegende scharen en automatisch geleide voertuigen (AGV's) zijn afhankelijk van de snelle acceleratie en dynamische lastbehandeling die alleen servosystemen bieden. Elke toepassing waarbij een positiefout een gereedschapscrash of veiligheidsrisico kan veroorzaken, vereist servotechnologie.

De middenweg: steppers met gesloten lus

Hybride steppers met gesloten lus dienen als brugtechnologie. Fabrikanten bevestigen een encoder aan de achterkant van een standaard stappenmotor en koppelen deze aan een gespecialiseerde aandrijving. De aandrijving bewaakt de encoder en past de stroom aan om verloren stappen te voorkomen, waardoor effectief een servosysteem met lage snelheid ontstaat. Als de rotor achter de opgedragen positie valt, verhoogt de aandrijving de stroom om hem weer in lijn te brengen.

U moet stappenmotoren met gesloten lus evalueren wanneer het standaard stappenkoppel voldoende is voor uw toepassing, maar u absolute positieverificatie nodig heeft. Ze elimineren het risico van verloren stappen zonder dat de complexe afstemming of hogesnelheidsmogelijkheden van een volledig AC-servosysteem nodig zijn. Ze werken koeler dan steppers met open lus, omdat de aandrijving de stroom kan verminderen bij het vasthouden van de positie, hoewel ze nog steeds niet kunnen tippen aan het koppelbehoud bij hoge toerentallen van een echte servomotor.

Implementatierisico's en mitigatiestrategieën

Risico: over-engineering en systeemopgeblazenheid

Als u voor elke bewegingsas standaard een AC-servomotor gebruikt, ontstaat er een onnodig opgeblazen systeem. Het toepassen van een complexe servo met gesloten lus op een transportband met lage snelheid en constante belasting verspilt technische uren aan het afstemmen en bedraden van afgeschermde kabels voor een taak die geen dynamische feedback vereist. Deze overspecificatie compliceert het elektrische schema en vergroot het aantal potentiële storingspunten in de kabelboom.

U beperkt dit risico door voorafgaand aan de specificatie een rigoureuze belastingtraagheid en toerentalprofilering uit te voeren. Bereken het exacte vereiste continue koppel en breng het maximale toerental in kaart. Als het toerental nooit hoger is dan 800 tpm en de belastingsmassa constant blijft, specificeer dan een stappenmotor. Reserveer servotechnologie uitsluitend voor assen die een dynamische respons, variabele lastbehandeling of snelheden van meer dan 1.500 tpm vereisen.

Risico: stapperresonantie en verloren stappen

Open-lussystemen hebben last van middenbandresonantie. Bij specifieke snelheden, doorgaans tussen 100 en 200 tpm, komt de eigenfrequentie van de motor overeen met de stappulsfrequentie. Dit veroorzaakt hevige trillingen, grillige bewegingen en een volledig verlies van koppel, wat resulteert in verloren stappen. De motor zal fysiek schudden en een laagfrequent gegrom uitzenden voordat hij volledig afslaat.

U vermindert resonantie door gebruik te maken van geavanceerde microstepping-drives die de huidige golfvormen verzachten. Installeer mechanische dempers op de achterste motoras om trillingsenergie te absorberen. Het allerbelangrijkste is dat de stappenmotor wordt gedimensioneerd met een strikte koppelveiligheidsmarge van 30% tot 50%. Als uw toepassing een koppel van 2 Nm vereist, specificeer dan een motor die geschikt is voor 3 tot 4 Nm om ervoor te zorgen dat hij door resonantiezones kan stromen zonder af te slaan.

Risico: servo-'jagen' en instabiliteit van de afstemming

Verkeerd afgestelde AC-servo's hebben last van jagen. Omdat de encoderresolutie ongelooflijk hoog is, detecteert de aandrijving voortdurend microscopisch kleine positiefouten bij stilstand. De aandrijving laat de motoras snel heen en weer bewegen om de exacte nulpositie te vinden. Dit veroorzaakt hoorbare jitter, een verhoogd energieverbruik bij nul toeren en een snelle oververhitting van de motorwikkelingen.

Beperk jacht door gebruik te maken van moderne schijven met robuuste auto-tuning-algoritmen. Zorg voor een goede afstemming van de traagheid van de belasting op de motor tijdens de mechanische ontwerpfase. Houd de traagheidsverhouding strikt onder 10:1. Als de belasting te zwaar is voor de rotor van de motor, kan de aandrijving het systeem niet stabiliseren. Implementeer ten slotte dodebandfilters in de aandrijfsoftware. Een dode band vertelt de drive dat hij positiefouten kleiner dan een paar encodertellingen moet negeren, waardoor de motor stil kan blijven stilstaan.

Conclusie

Geen van beide motortechnologie is universeel superieur. De juiste keuze hangt volledig af van een rigoureuze analyse van uw mechanische vereisten. Het specificeren van de juiste motor voorkomt machinestoringen, elimineert onnodige technische complexiteit en zorgt voor een betrouwbare werking op de lange termijn. Voer de volgende stappen uit om uw selectie te voltooien:

1. Bereken uw exacte continue en piekkoppelvereisten met behulp van mechanische maatsoftware op basis van uw laadvermogen en wrijvingscoëfficiënten.

2. Breng uw vereiste snelheidsprofiel in kaart om te bepalen of uw maximale toerental de drempel voor stapsgewijze koppeldaling overschrijdt.

3. Bereken de traagheidsverhouding tussen belasting en motor om te bepalen of u een planetaire versnellingsbak nodig heeft voor stabiele servo-afstemming.

4. Evalueer de werkomgeving om te beslissen of optische encoders zullen overleven of dat een sensorloze stepper vereist is.

5. Raadpleeg een motion control-specialist om uw berekeningen te verifiëren voordat u uw hardwarespecificaties en elektrische schema's voltooit.

Veelgestelde vragen

Vraag: Waarom verbruiken stappenmotoren bij nulsnelheid meer stroom dan AC-servomotoren?

A: Stappenmotoren hebben een constant stroomverbruik nodig om het houdkoppel te behouden. De frequentieregelaar levert het volledige vermogen aan de statorwikkelingen, zelfs als de motor volledig stationair draait. Dit genereert aanzienlijke warmte. AC-servomotoren gebruiken een belastingsafhankelijk stroomverbruik. Ze verbruiken alleen de exacte hoeveelheid stroom die nodig is om de specifieke belasting tegen externe krachten te houden. Als er geen externe kracht wordt uitgeoefend, daalt de servostroom tot bijna nul.

Vraag: Kan een stappenmotor een AC-servomotor vervangen bij hogesnelheidstoepassingen?

A: Nee. Stappenmotoren lijden aan ernstige koppelverslechtering bij hoge snelheden als gevolg van de wikkelinductie. Naarmate het toerental toeneemt, kan het magnetische veld zich niet snel genoeg vormen voordat de volgende stappuls arriveert. Dit zorgt ervoor dat de motor koppel verliest en uiteindelijk afslaat. AC-servo's behouden een vlakke koppelcurve tot hun maximale nominale snelheid, waardoor ze verplicht zijn voor toepassingen met hoge snelheid.

Vraag: Wat zorgt ervoor dat een stappenmotor tijdens bedrijf stappen verliest?

A: Een stappenmotor verliest stappen wanneer de mechanische belasting het beschikbare koppel van de motor overschrijdt. Dit gebeurt als gevolg van plotselinge mechanische storingen, overmatige acceleratiesnelheden of het werken in resonantiezones in de middenband. Omdat standaard stappenmotoren geen feedback hebben, blijft de aandrijving pulsen sturen terwijl de rotor vast blijft zitten. Het systeem verliest zijn fysieke positie, waardoor een volledige machine-homing-cyclus nodig is om te herstellen.

Vraag: Hebben AC-servomotoren versnellingsbakken nodig?

A: AC-servomotoren hebben vaak versnellingsbakken nodig die hun lage rotortraagheid aanpassen aan zware mechanische belastingen. Versnellingsbakken verminderen de hoge rotatiesnelheid van de servo terwijl het uitgangskoppel wordt vermenigvuldigd. Als de traagheid van de belasting meer dan tien keer de traagheid van de motor bedraagt, kan de frequentieregelaar de regellus niet stabiliseren. Een versnellingsbak vermindert de gereflecteerde traagheid met het kwadraat van de overbrengingsverhouding, waardoor een stabiele afstemming wordt gegarandeerd.

Vraag: Hoe beïnvloedt microstepping het koppel van de stappenmotor?

A: Microstepping verhoogt de positionele resolutie en verzacht de motorrotatie, maar vermindert het incrementele houdkoppel drastisch. Omdat de rotor balanceert tussen twee fysieke magnetische polen met behulp van geproportioneerde stroom, is er heel weinig externe kracht nodig om de motor enigszins uit positie te duwen. U moet rekening houden met dit toenemende koppelverlies bij het dimensioneren van de motor voor toepassingen die hoge nauwkeurigheid onder belasting vereisen.