Motor stepperMotor servo adalah perangkat gerak diskrit dengan keunggulan biaya rendah dibandingkan motor servo. Motor ini mengubah energi mekanik dan listrik. Motor yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut "generator"; motor yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik disebut "motor". Motor stepper dan motor servo adalah produk kontrol gerak yang dapat secara tepat menentukan lokasi pergerakan peralatan otomasi dan cara pergerakannya, dan terutama digunakan dalam pembuatan peralatan otomasi.
Terdapat tiga jenis rotor motor stepper: reaktif (tipe VR), magnet permanen (tipe PM), dan hibrida (tipe HB). 1) Reaktif (tipe VR): roda gigi dengan gigi rotor. 2) Magnet permanen (tipe PM): rotor dengan magnet permanen. 3) Hibrida (tipe HB): roda gigi dengan magnet permanen dan gigi rotor. Motor stepper diklasifikasikan berdasarkan lilitan stator: ada seri dua fase, tiga fase, dan lima fase. Motor dengan dua stator disebut motor dua fase, dan motor dengan lima stator disebut motor lima fase. Semakin banyak fase dan ketukan yang dimiliki motor stepper, semakin akurat motor tersebut.
Motor HB dapat mencapai gerakan langkah tambahan kecil yang sangat presisi, sementara motor PM umumnya tidak memerlukan akurasi kontrol yang tinggi.Motor HBdapat mencapai persyaratan kontrol gerak linier yang kompleks dan presisi. Motor PM relatif kecil dalam torsi dan volume, umumnya tidak memerlukan akurasi kontrol yang tinggi, dan lebih ekonomis dalam hal biaya. Industri: mesin tekstil, pengemasan makanan. Dalam hal proses produksi dan akurasi kontrol motor,Motor stepper HBlebih canggih dibandingkan motor stepper PM.
Motor stepper dan motor servo keduanya merupakan produk kendali gerak, tetapi berbeda dalam kinerjanya. Motor stepper adalah perangkat gerak diskrit yang menerima perintah dan mengeksekusi suatu langkah. Motor stepper mengubah sinyal pulsa input menjadi perpindahan sudut. Ketika penggerak motor stepper menerima sinyal pulsa, ia menggerakkan motor stepper untuk berputar pada sudut tetap ke arah yang ditentukan. Motor servo adalah sistem servo yang sinyal listriknya diubah menjadi torsi dan kecepatan untuk menggerakkan objek kendali, yang dapat mengontrol kecepatan dan akurasi posisi.
✓ Motor stepper, motor servo sangat berbeda dalam hal karakteristik frekuensi rendah, karakteristik frekuensi momen, dan kapasitas kelebihan beban:.
Akurasi kontrol: semakin banyak fase dan baris motor stepper, semakin tinggi akurasinya; akurasi kontrol motor servo AC dijamin oleh enkoder putar di ujung belakang poros motor, semakin banyak skala enkoder, semakin tinggi akurasinya.
✓ Karakteristik frekuensi rendah: motor stepper rentan terhadap fenomena getaran frekuensi rendah pada kecepatan rendah. Fenomena getaran frekuensi rendah ini, yang ditentukan oleh prinsip kerja motor stepper, dapat mengganggu operasi normal mesin. Umumnya, teknologi peredam digunakan untuk mengatasi fenomena getaran frekuensi rendah tersebut. Sistem servo AC memiliki fungsi peredam resonansi, yang dapat menutupi kekurangan kekakuan mesin. Pengoperasiannya sangat halus dan tidak terjadi fenomena getaran bahkan pada kecepatan rendah.
✓ Karakteristik torsi-frekuensi: torsi keluaran motor stepper menurun seiring bertambahnya kecepatan, sehingga kecepatan operasi maksimumnya adalah 300-600RPM; motor servo dapat mengeluarkan torsi terukur hingga kecepatan terukur (umumnya 2000-3000RPM), dan di atas kecepatan terukur adalah keluaran daya konstan.
✓ Kemampuan beban berlebih: motor stepper tidak memiliki kemampuan beban berlebih; motor servo memiliki kemampuan beban berlebih yang kuat.
✓ Performa respons: motor stepper membutuhkan waktu 200-400 ms untuk berakselerasi dari posisi diam ke kecepatan operasi (beberapa ratus putaran per menit); servo AC memiliki performa akselerasi yang lebih baik dan dapat digunakan dalam situasi kontrol yang membutuhkan start/stop cepat. Servo AC Panasonic MASA 400W, misalnya, berakselerasi dari posisi diam ke kecepatan terukur 3000RPM hanya dalam beberapa milidetik.
Kinerja operasional: motor stepper dikontrol loop terbuka, dan rentan terhadap kehilangan langkah atau pemblokiran saat frekuensi awal terlalu tinggi atau beban terlalu besar, dan melampaui batas saat kecepatan terlalu tinggi saat berhenti; AC servo dikontrol loop tertutup, dan pengemudi dapat langsung mengambil sampel sinyal umpan balik encoder motor, sehingga umumnya tidak ada kehilangan langkah atau melampaui batas pada motor stepper, dan kinerja kontrol lebih andal.
Servo AC memang lebih baik daripada motor stepper dalam hal performa, tetapi motor stepper memiliki keunggulan harga yang terjangkau. Servo AC memang lebih unggul daripada motor stepper dalam hal kecepatan respons, kapasitas beban berlebih, dan performa operasi, tetapi motor stepper juga digunakan dalam beberapa skenario yang kurang menuntut karena keunggulan biaya-kinerjanya. Dengan penggunaan teknologi loop tertutup, motor stepper loop tertutup dapat memberikan akurasi dan efisiensi yang sangat baik, yang dapat mencapai sebagian performa motor servo, tetapi juga memiliki keunggulan harga yang terjangkau.
Pandang ke depan dan susun area-area yang sedang berkembang. Aplikasi motor stepper telah mengalami perubahan struktural, dengan pasar tradisional mencapai titik jenuh dan industri-industri baru bermunculan. Motor kontrol dan produk sistem penggerak perusahaan ini tersebar luas di instrumen medis, robot layanan, otomasi industri, informasi dan komunikasi, keamanan, dan industri-industri baru lainnya, yang menyumbang pangsa relatif besar dari keseluruhan bisnis dan tumbuh pesat. Permintaan motor stepper berkaitan dengan ekonomi, teknologi, tingkat otomasi industri, dan tingkat perkembangan teknis motor stepper itu sendiri. Pasar telah mencapai titik jenuh di industri-industri tradisional seperti otomasi perkantoran, kamera digital, dan peralatan rumah tangga, sementara industri-industri baru terus bermunculan, seperti pencetakan 3D, pembangkit listrik tenaga surya, peralatan medis, dan aplikasi otomotif.
| Lapangan | Aplikasi spesifik |
| Otomatisasi kantor | Printer, pemindai, mesin fotokopi, MFP, dll. |
| Pencahayaan Panggung | Kontrol arah cahaya, fokus, pergeseran warna, kontrol titik, efek pencahayaan, dll. |
| Perbankan | Mesin ATM, pencetakan tagihan, produksi kartu bank, mesin hitung uang, dll. |
| Medis | Pemindai CT, penganalisa hematologi, penganalisa biokimia, dll. |
| Industri | Mesin tekstil, mesin pengemasan, robot, konveyor, jalur perakitan, mesin penempatan, dll. |
| Komunikasi | Pengkondisian sinyal, posisi antena seluler, dll. |
| Keamanan | Kontrol gerak untuk kamera pengintai. |
| Otomotif | Kontrol katup oli/gas, sistem kemudi ringan. |
Industri yang Berkembang 1: Pencetakan 3D terus membuat terobosan dalam teknologi Litbang dan memperluas skenario aplikasi di sektor hilir, dengan pasar domestik dan internasional tumbuh sekitar 30%. Pencetakan 3D didasarkan pada model digital, menumpuk material lapis demi lapis untuk menciptakan objek fisik. Motor merupakan komponen daya penting pada printer 3D. Akurasi motor memengaruhi hasil pencetakan 3D, yang umumnya menggunakan motor stepper. Pada tahun 2019, industri pencetakan 3D global mencapai $12 miliar, meningkat 30% dari tahun ke tahun.
Industri yang sedang berkembang 2: Robot bergerak dikendalikan oleh komputer, dengan fungsi-fungsi seperti pergerakan, navigasi otomatis, kendali multi-sensor, interaksi jaringan, dll. Penggunaan terpenting dalam produksi praktis adalah penanganan, dengan tingkat non-standardisasi yang tinggi.
Motor stepper digunakan dalam modul penggerak robot bergerak, dan struktur penggerak utamanya dirakit dari motor penggerak dan roda gigi reduksi (gearbox). Meskipun industri robot industri dalam negeri terlambat berkembang dibandingkan dengan negara lain, industri ini tetap unggul di bidang robot bergerak. Saat ini, komponen inti robot bergerak sebagian besar diproduksi di dalam negeri, dan perusahaan dalam negeri pada dasarnya telah memenuhi persyaratan akurasi di semua aspek, sementara perusahaan asing yang bersaing pun lebih sedikit.
Pasar robot bergerak Tiongkok diperkirakan mencapai sekitar $6,2 miliar pada tahun 2019, naik 45% dibandingkan tahun sebelumnya. Peluncuran robot pembersih profesional internasional ini menghasilkan peningkatan efisiensi pembersihan yang signifikan. Peluncuran "robot kedua" pada tahun 2018 menyusul peluncuran robot humanoid. "Robot kedua" ini adalah robot penyedot debu komersial cerdas dengan beberapa sensor untuk mendeteksi rintangan, tangga, dan pergerakan manusia. Robot ini dapat beroperasi selama tiga jam dengan sekali pengisian daya dan dapat membersihkan area hingga 1.500 meter persegi. "Robot kedua" ini dapat menggantikan sebagian besar beban kerja harian staf kebersihan dan dapat meningkatkan frekuensi penyedotan debu dan pembersihan, di samping pekerjaan pembersihan yang sudah ada.
Industri yang sedang berkembang 3: Dengan diperkenalkannya 5G, jumlah antena untuk stasiun pangkalan komunikasi meningkat dan jumlah motor yang dibutuhkan juga meningkat. Secara umum, 3 antena diperlukan untuk stasiun pangkalan komunikasi biasa, 4-6 antena untuk stasiun pangkalan 4G, dan peningkatan lebih lanjut dalam jumlah stasiun pangkalan dan antena untuk aplikasi 5G karena harus mencakup komunikasi telepon seluler tradisional dan aplikasi komunikasi IoT. Produk motor kontrol dengan komponen gearbox menjadi pengembangan kustom yang umum untuk pabrik antena stasiun pangkalan. Satu motor kontrol dengan gearbox digunakan untuk setiap antena ESC.
Jumlah stasiun pangkalan 4G meningkat sebesar 1,72 juta pada tahun 2019, dan pembangunan 5G diperkirakan akan membuka siklus baru. Pada tahun 2019, jumlah stasiun pangkalan telepon seluler di Tiongkok mencapai 8,41 juta, dengan 5,44 juta di antaranya merupakan stasiun pangkalan 4G, yang mencakup 65%. Pada tahun 2019, jumlah stasiun pangkalan 4G baru meningkat sebesar 1,72 juta, tertinggi sejak tahun 2015, terutama karena 1) perluasan jaringan untuk menjangkau titik-titik buta di daerah pedesaan. 2) peningkatan kapasitas jaringan inti akan dilakukan untuk meletakkan fondasi bagi pembangunan jaringan 5G. Lisensi komersial 5G Tiongkok akan diterbitkan pada Juni 2019, dan pada Mei 2020, lebih dari 250.000 stasiun pangkalan 5G akan dibuka di seluruh negeri.
Industri yang Berkembang 5: Perangkat medis merupakan salah satu skenario aplikasi utama untuk motor stepper dan merupakan salah satu segmen yang sangat digeluti Vic-Tech. Dari logam hingga plastik, perangkat medis membutuhkan tingkat presisi yang tinggi dalam produksinya. Banyak produsen perangkat medis menggunakan motor servo untuk memenuhi persyaratan akurasi, tetapi karena motor stepper lebih ekonomis dan lebih kecil daripada servo, serta akurasinya dapat memenuhi beberapa perangkat medis, motor stepper digunakan dalam industri manufaktur perangkat medis dan bahkan menggantikan beberapa motor servo.
Waktu posting: 19 Mei 2023