ZF-D200-Reihe Schritt-Servoantriebssysteme

EineSchritt-Servosystemintegriert die Prinzipien der Schrittmotoren und der Servo-Steuerungstechnologie, um die Vorteile beider Systeme zu kombinieren und erhöhte Präzision, Effizienz und Anpassungsfähigkeit zu bieten.

1. Kernkomponenten

• Schrittmotor: Ein bürstenloser Gleichstrommotor, der sich in diskreten Schritten dreht (z. B. 1,8° oder 0,9° pro Schritt), wenn er durch elektrische Impulse angetrieben wird.
• Servoantrieb/Steuerung: Verarbeitet Rückkopplungssignale (Position, Geschwindigkeit, Drehmoment) und regelt die Motorleistung in Echtzeit über die Schlusskontrolle.
• Rückkopplungseinrichtung: Typischerweise ein Encoder oder Resolver, der dem Controller hochauflösende Positions-/Geschwindigkeitsdaten liefert.

2. Arbeitsprinzip

• Offene gegen geschlossene Schleife: Traditionelle Schrittmotoren funktionieren in offener Schleife und setzen auf die Impulsabzählung für die Positionierung.Korrektur von Fehlern aufgrund von Lastschwankungen oder externen Störungen.
• Mikro-Schritte: Teilt volle Schritte in kleinere Schritte (z.B. 256 Mikroschritte/vollen Schritt) für eine glattere Bewegung und reduzierte Resonanz.
• FOC (Feldorientierte Steuerung): Erweiterte Algorithmen (z. B. Vektorsteuerung) optimieren Drehmoment und Effizienz, indem sie das Magnetfeld mit dem Rotor ausrichten.

3. Hauptmerkmale

• Hohe Präzision: Positionierungsgenauigkeit <±1 Bogensekunde bei hochauflösenden Encodern (z. B. 23-Bit).
• Verlorene Schritte beseitigen: Die Rückkopplung in geschlossener Schleife sorgt dafür, dass der Motor auch unter Überlastung mit den Befehlen synchronisiert.
• Dynamische Leistung: Schnelle Beschleunigung/Verzögerung (z. B. 5000 U/min/s) und reibungslose Geschwindigkeitsregelung.
• Energieeffizienz: Reduzierter Stromverbrauch durch Adaptivstromsteuerung und Niedrigstandstrom.
• Kompaktes Design: Integrierte Fahrer-Motor-Einheiten sparen Platz und vereinfachen die Verkabelung.

4. Anwendungen

• Industrieautomation: CNC-Maschinen, 3D-Drucker und Halbleitergeräte.
• Robotik: Gemeinsame Antriebe in kollaborativen Robotern (Cobots), die Sicherheit und Präzision erfordern.
• Medizinische Geräte: Chirurgische Roboter, Diagnosegeräte und Laborautomatisierung.
• Textil und Verpackung: Hochgeschwindigkeitswicklung, Kennzeichnung und Materialbearbeitung.

5Vorteile gegenüber traditionellen Systemen

• Schrittmotoren: Niedrige Kosten, Einfachheit und hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen.
• Servomotoren: Überlegene Geschwindigkeitskontrolle, Effizienz und Überlastbeständigkeit.
• Schritt-Servo-Hybrid: Kombiniert Wirtschaftlichkeit mit Servo-Grad-Genauigkeit und Zuverlässigkeit.