تفاوت سروو موتور و استپ موتور چیست؟ مقایسه کامل کاربرد و عملکرد

اکنون که با سروو موتور و کاربردهای آن در صنعت آشنا شدیم، نوبت به بررسی تفاوت سروو موتور و استپ موتور می‌رسد. در ادامه، به‌صورت کامل به مقایسه سروو موتور و استپ موتور از نظر عملکرد، دقت، سرعت و کاربرد صنعتی می‌پردازیم تا دید بهتری برای انتخاب موتور مناسب داشته باشید.

در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، رباتیک و ماشین‌های CNC، انتخاب نوع موتور اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا عواملی مانند دقت، سرعت و گشتاور حرکتی سیستم و حتی نوع برند موتور تأثیر مستقیم بر کیفیت خروجی نهایی دارند.
همان‌طور که در مقاله‌ی انتخاب بهترین سروو موتور اشاره کردیم، این انتخاب نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد سیستم دارد.
دو نوع موتور پرکاربرد در این حوزه‌ها سروو موتور (Servo Motor) و استپ موتور (Stepper Motor) هستند. هر دو توانایی کنترل موقعیت زاویه‌ای محور خود را دارند، اما از نظر ساختار، عملکرد و نوع کنترل تفاوت‌های اساسی با یکدیگر دارند. در ادامه به برسی تفاوت servo و stepper می پردازیم.

تفاوت سروو موتور و استپ موتور

برای درک بهتر تفاوت میان این دو نوع موتور، بهتر است ابتدا به تعریف هر یک از سروو موتور و استپ موتور بپردازیم.

استپ موتور چیست؟

استپ موتور نوعی موتور الکتریکی است که حرکت آن به صورت پله ای ( step-by-step  ) انجام می شود.

در این نوع موتور,هر پله یا step نشان دهنده ی چرخش زاویه ای مشخصی از محور است (برای مثال هر پله 1,8 درجه )

عملکرد استپ موتور بر اساس ارسال پالس های الکتریکی از درایو به سیم پیچ های داخلی موتور انجام  می شود.با هر پالس,روتور به اندازه یک پله حرکت می کند.از انجا که استپ موتور معمولا فاقد فیدبک است,این نوع سیستم را کنترل حلقه باز ( open Loop control ) می نامند.

ویژگی ها :

• دقت زاویه ای خوب در سرعت پایین
• عدم نیاز به انکودر یا حسگر موقعیت
• ساختار ساده و قیمت پایین
• مناسب برای کاربردهای سبک و نیمه دقیق مانند چاپگرها,پلاترها…

مروری کوتاه بر مفهوم و عملکرد سروو موتور

سروو موتور نوعی موتور الکتریکی است که برای کنترل دقیق موقعیت,سرعت و گشتاور طراحی شده است.

در داخل سروو موتورها معمولا یک انکودر (Encoder ) یا حسگر فیدبک وجود دارد که موقعیت واقعی محور را اندازه گیری می کند و آن را به درایو یا کنترلر ارسال می نماید.

کنترل کننده با مقایسه مقدار واقعی با مقدار هدف (setpoint ) میزان خطا را محاسبه و فرمان اصلاحی ارسال می کند تا موتوردقیقا در موقعیت مورد نظر قرار گیرد.

به همین دلیل سروو سیستم ها در دسته ی سیستم های کنترل حلقه بسته ( closed Loop control ) قرار می گیرد.

ویژگی ها:

• دقت و سرعت بالا
• گشتاور ثابت در محدوده وسیع از سرعت ها
• عملکرد نرم و بی صدا
• مناسب برای ماشین آلات صنعتی دقیق,رباتیک,دستگاه های بسته بندی و تجهیزات CNC  پیشرفته.

6 تفاوت بین استپ موتور و سروو موتور :

اکنون که با سروو موتور و استپ موتور و نحوه عملکرد هرکدام آشنا شدیم، نوبت به بررسی تفاوت‌های میان سروو موتور و استپ موتور می‌رسد. در این بخش، به مقایسه دقیق این دو از نظر عملکرد، دقت، سرعت و کاربرد صنعتی خواهیم پرداخت. وقتی نوبت به انتخاب موتور مناسب برای پروژه شما می رسد,مهم است که تفاوت استپ موتور و سروو موتور را درک کنید.

1. سیستم بازخورد

اولین تفاوت استپ موتور و سروو موتور این است که استپ موتور یک سیستم حلقه باز است به این معنی که هیچ بازخورد رمزگذار داخلی از موتور به درایو ندارد.

در این موتور کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) پالس های PWM/PTO  و دستورات به درایو پله ای را همراه با سیگنال جهت,تولید میکند.

سپس درایو پله ای منبع تغذیه را به موتور می دهد و موتور شروع به چرخش در پله ها می کند و بر اساس تعداد پالس های شما موتور به صورت مرحله ای می چرخد.

موتور هیچ بازخوردی به درایو استپر نمی دهد.

اما سروو موتور  سیستم حلقه بسته است.

سروو موتور دارای یک رمزگذار داخلی است و بازخورد موقعیت فعلی را به درایو سروو می دهد,به همین دلیل یک سیستم حلقه بسته است.

PLC  پالس های PWM/PTO و فرمان ها را به درایو سروو همراه با سیگنال جهت تولید می کند.

سپس سروو درایو منبع تغذیه را به موتور می دهد و موتور شروع به چرخش میکند.

موتور با کابل انکودر به سروو درایو ,بازخورد در حال اجرا می دهد و ما می توانیم این بازخورد را از طریق کابل های کنترل در PLC  دریافت کنیم.

پیشنهاد ما برای صنایع مختلف، انتخاب سروو موتورهای تتا (TETA) است؛ زیرا این موتورها علاوه بر کیفیت بالا، از قیمت بسیار مناسبی نیز برخوردارند.

2. سرعت و گشتاور

از جمله تفاوت استپ موتور و سروو موتور می توان به سرعت وگشتاور آنها اشاره کرد.

سرعت و گشتاور استپ موتور :

استپ موتور به‌طور کلی سرعت کمتری نسبت به سروو موتور دارد؛ به‌طوری‌که مدل‌های معمولی آن حداکثر تا حدود ۱۵۰۰ دور در دقیقه (RPM) کار می‌کنند. با افزایش سرعت، گشتاور خروجی استپ موتور کاهش می‌یابد و در نتیجه در برنامه‌هایی که نیاز به کنترل دقیق گشتاور دارند، عملکرد مطلوبی ارائه نمی‌دهد.

در مقابل، سروو موتورهای تتا الکتریک (TETA Electric) با طراحی پیشرفته و سیستم کنترل دقیق خود، توانایی حفظ گشتاور بالا در سرعت‌های زیاد را دارند. این ویژگی باعث می‌شود عملکردی پایدار، سریع و قابل اعتماد در کاربردهای صنعتی فراهم شود. بنابراین اگر به دنبال حرکت روان، دقت بالا و قدرت بیشتر هستید، سروو موتورهای تتا انتخابی هوشمندانه و اقتصادی برای شما خواهند بود.

سرعت و گشتاور سروو موتور :

سروو موتور سرعت بالاتری نسبت به موتور پله ای دارد,اما در بازار تا 3000 دور در دقیقه درایو با سرعت های متفاوت خواهید داشت.

با افزایش سرعت موتور,گشتاور افزایش می یابد.

گشتاور بسیار خوبی در کاربردهای با سرعت بالا می دهد.

سروو موتور را می توان در برنامه های کاربردی کنترل گشتاور استفاده کرد.

3. سروو موتور تتا و استپ موتور از نظر انکودر

یکی از تفاوت های بنیادی بین سروو موتورهای تتا  و استپ موتور ها در نوع عملکرد Encoder آنهاست.

• وجود و نقش انکودر در سروو موتور تتا

در سروو موتورهای تتا انکودر به صورت داخلی و دائمی روی محور موتور نصب شده است. این انکودر به درایو سیگنال های بازخوردی( Feedback ) از موقعیت زاویه ای, سرعت و جهت چرخش محور را ارسال می کند.

در نتیجه,درایو تتا قادر است به صورت حلقه بسته ( closed loop) حرکت موتور را کنترل کند.

ویژگی های مهم انکودر در سروو تتا عبارتند از :

• دقت بالا(تا چندهزار پالس در هر دور )
• کنترل دقیق موقعیت و سرعت
• تصحیح خطا در لحظه(Auto-correction)
• هماهنگی کامل با پورت های ارتباطی نظیر EtherCAT برای همگام سازی محورهای متعدد

به واسطه وجود انکودر دقیق,سروو موتورهای تتا می توان در سیستم هایی که نیاز به کنترل موقعیت بسیار دقیق دارند(مثل CNC,رباتیک و بسته بندی ) عملکرد بی نقص ارائه دهد.

• وضعیت انکودر در استپ موتورها

استپ موتورهای معمولی فاقد انکودر داخلی هستند و به صورت حلقه باز (Open loop) کار میکنند.در این حالت,درایو تنها فرمان حرکت پله ای (step pulse) را ارسال میکند و هیچ بازخوردی از موقعیت واقعی محور دریافت نمی کند.

به همین دلیل :

• اگر گشتاور بار زیاد شود,استپ موتور ممکن است پله از دست بدهد(step loss)
• موقعیت واقعی محور با موقعیت فرمان داده شده ممکن است اختلاف پیدا کند
• دقت و قابلیت اطمینان حرکتی نسبت به سروو کمتر است.

نکته مهم: انکودر در سروو موتور تتا نقش حیاتی در کنترل حلقه بسته دارد و امکان پایش و تصحیح لحظه ای موقعیت را فراهم می کند.

در مقابل,استپ موتور بدون انکودر صرفا بر اساس فرمان پله ای کار میکند و برای کاربردهایی که به دقت بالا نیاز ندارند مناسب تر است.

بنابراین وجود انکودر در سرووهای تتا یکی از اصلی ترین عوامل دقت,پایداری و کارایی بالاتر آن های نسبت به استپ موتور محسوب می شود. پشنهاد ما به شما برسی ویژگی های سروو موتور هایی تتا الکتریک می باشد.

4. دقت و وضوح

استپ موتور‌ها معمولاً کنترل دقیقی را از طریق زاویه‌های گام ثابت و سیستم‌های حلقه باز (Open Loop) ارائه می‌دهند، و همین ویژگی یکی از تفاوت‌های اساسی آن‌ها با سروو موتور‌ها محسوب می‌شود. این موتورها معمولاً دارای زاویه پله‌ای بین ۰.۹ تا ۱.۸ درجه هستند، که در نتیجه بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ پله در هر دور کامل ایجاد می‌کنند.

در مقابل، سروو موتورهای تتا الکتریک (TETA Electric) با استفاده از سیستم‌های کنترل حلقه بسته (Closed Loop) و بازخورد دقیق از طریق انکودرهای با وضوح بالا، دقتی خیره‌کننده در موقعیت‌یابی و کنترل حرکت فراهم می‌کنند.
انکودرهای پیشرفته این موتورها با ارائه هزاران تا میلیون‌ها پالس در هر دور، امکان کنترل فوق‌العاده دقیق و نرم را ایجاد می‌کنند — چیزی که استپ موتورهای معمولی قادر به ارائه آن نیستند.

در نتیجه، اگر در صنایع خود به دنبال کنترل دقیق، سرعت بالا و عملکرد پایدار هستید، سروو موتورهای تتا الکتریک انتخابی ایده‌آل و هوشمندانه برای ارتقای سیستم حرکتی شما خواهند بود.

5. کاربردهای استپ و سروو موتور

موتورهای پله‌ای و سروو موتور از پرکاربردترین موتورها در صنایع مختلف هستند. هر دو دقت بالایی دارند، اما در شرایط متفاوت برتری نشان می‌دهند.
در ماشین‌های CNC، استپ موتور حرکات دقیق برش را انجام می‌دهد، در حالی که سروو موتورهای تتا الکتریک (TETA Electric) با کنترل حلقه بسته، سرعت و دقت بیشتری ارائه می‌کنند.
در رباتیک نیز استپ موتور برای حرکات پایه مناسب است، اما سروو موتور تتا با واکنش سریع و کنترل نرم، گزینه‌ای ایده‌آل برای عملیات دقیق محسوب می‌شود.
همچنین در گیمبال‌ها و صنایع هوافضا، سروو موتورهای تتا با پایداری و دقت فوق‌العاده، حرکتی نرم و بی‌لرزش فراهم می‌کنند.

مقایسه کلی سروو موتور و استپ موتور در یک نگاه

سروو موتور	استپ موتور	ویژگی
حلقه بسته(با فیدبک انکودر)	حلقه باز(بدون فیدبک)	نوع کنترل
بسیار بالا (پیوسته و دقیق )	متوسط (به صورت پله ای )	دقت موقعیت
ثابت	کاهش چشمگیر	گشتاور در سرعت بالا
بسیار کم در حد میکرو	زیاد	صدا و لرزش
بالا (تا چند هزار دور در دقیقه )	پایین	سرعت کاری
دارای اصلاح خودکار خطا	فاقد اصلاح خطا	پاسخ به خطا
رباتها,CNC صنعتی ,کنترل حرکت دقیق	ماشین های ساده,پرینتر,پلاتر	کاربرد

 

اجزای استپ موتور

اجزای سروو موتور

نتیجه گیری 

امیدواریم از این آموزش درباره تفاوت سروو موتور و استپ موتور لذت برده باشید. همان‌طور که دیدیم، استپ موتورها از نظر دقت و سرعت در سطح پایین‌تری نسبت به سروو موتورها قرار دارند و معمولاً برای کاربری‌های سنگین یا دستگاه‌های بزرگ صنعتی مناسب نیستند.

از آنجا که حرکت استپ موتور به‌صورت پله‌ای انجام می‌شود و تلرانس بالاتری دارد، استفاده از آن در ماشین‌آلاتی که به دقت بالا و حرکت نرم نیاز دارند توصیه نمی‌شود.

برای کارکرد بهتر، دقت بیشتر و عملکرد پایدارتر دستگاه‌های صنعتی، پیشنهاد ما به شما استفاده از سروو موتورهای تتا الکتریک (TETA Electric) است.

برای مشاوره تخصصی در زمینه انتخاب سروو موتور مناسب و دریافت لیست قیمت محصولات تتا الکتریک (TETA Electric)، با کارشناسان ما در تماس باشید.

سوالات متداول تفاوت سروو موتور و استپ موتور

 1. تفاوت اصلی بین سروو موتور و استپ موتور چیست؟

تفاوت اصلی در نوع کنترل سیستم است. استپ موتور یک سیستم حلقه باز (Open Loop) دارد و بازخورد موقعیت را ارسال نمی‌کند، در حالی که سروو موتور حلقه بسته (Closed Loop) است و با استفاده از انکودر موقعیت را اصلاح می‌کند تا دقت و سرعت بیشتری ارائه دهد.

 2. کدام موتور برای کاربردهای صنعتی بهتر است؟

برای کاربردهای صنعتی که نیاز به دقت بالا، سرعت زیاد و گشتاور ثابت دارند، سروو موتورهای تتا الکتریک (TETA Electric) انتخابی ایده‌آل هستند.
اما برای پروژه‌های سبک‌تر مانند چاپگرها یا پلاترها، استپ موتور گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر محسوب می‌شود.

 3. آیا استپ موتور نیاز به انکودر دارد؟

خیر. استپ موتور معمولاً بدون انکودر کار می‌کند و حرکاتش بر اساس پالس‌های ورودی انجام می‌شود.
با این حال، در برخی مدل‌های پیشرفته از درایوهای حلقه بسته برای استپ موتور نیز استفاده می‌شود تا خطا کاهش یابد.

 4. گشتاور سروو موتور نسبت به استپ موتور چگونه است؟

سروو موتور قادر است در سرعت‌های بالا گشتاور ثابت و پایدار تولید کند، در حالی که در استپ موتور با افزایش سرعت، گشتاور کاهش پیدا می‌کند.
این ویژگی یکی از دلایل اصلی برتری سروو موتور در سیستم‌های دقیق صنعتی است.

 5.استپ موتور معمولاً از نظر هزینه اولیه قیمت پایین‌تری دارد؟
اما اگر به دنبال کیفیت بالا، دقت حرکتی بیشتر و دوام طولانی‌تر هستید، سروو موتورهای تتا الکتریک  با وجود عملکرد برتر، با قیمتی بسیار مناسب و اقتصادی عرضه می‌شوند و در بلندمدت گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهند بود.

 6. در دستگاه‌های CNC از کدام موتور استفاده می‌شود؟

در دستگاه‌های CNC صنعتی پیشرفته معمولاً از سروو موتورهای تتا استفاده می‌شود، زیرا دقت، سرعت و پایداری بالاتری نسبت به استپ موتور دارند و خطای حرکتی را به حداقل می‌رسانند.

 7. از کجا می‌توان سروو موتورهای تتا الکتریک را تهیه کرد؟

برای مشاوره تخصصی، انتخاب مدل مناسب و دریافت لیست قیمت به‌روز سروو موتورها و درایوهای تتا الکتریک، می‌توانید با کارشناسان شرکت تتا تماس بگیرید.