تفاوت سروو موتور و استپر موتور در چیست؟(کاربرد)

 

سروو موتور و استپر موتور دو نوع رایج از موتورهای الکتریکی در سیستم‌های کنترل حرکت هستند که هر کدام کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند. استپر موتور با گام‌های دقیق حرکت می‌کند و برای موقعیت‌یابی ساده و کم‌هزینه مناسب است، در حالی که سروو موتور با استفاده از بازخورد (Feedback) دقت، سرعت و قدرت بیشتری ارائه می‌دهد. انتخاب بین این دو به نیازهای خاص سیستم مانند دقت، گشتاور و هزینه بستگی دارد.

استپر موتور چیست؟

استپر موتور (Stepper Motor) نوعی موتور الکتریکی است که حرکت آن به صورت گام‌های دقیق و کنترل‌شده انجام می‌شود. استپر موتور از یک ساختار الکترومغناطیسی بهره می‌برد که امکان حرکت تدریجی و مرحله‌ای را فراهم می‌سازد. طراحی استپر موتور به گونه‌ای است که به جای چرخش پیوسته، روتور آن به صورت منظم به موقعیت‌های مشخص حرکت می‌کند.

سرور موتور چیست؟

سرور موتور (Servo Motor) نوعی موتور الکتریکی است که برای کنترل دقیق موقعیت، سرعت، و گشتاور طراحی شده است. سرور موتور از یک سیستم حلقه بسته (Closed Loop) بهره می‌برد که عملکرد آن را بر اساس بازخورد (Feedback) تنظیم می‌کند. ساختار سرور موتور شامل یک موتور اصلی، حسگر موقعیت یا سرعت، و یک کنترلر داخلی است که دستورات ورودی را به حرکت تبدیل می‌کند.

تفاوت سروو موتور و استپر موتور

استپر موتور (Stepper Motor) و سروو موتور (Servo Motor) هر دو از موتورهای پرکاربرد در سیستم‌های کنترل حرکت هستند، اما از جنبه‌های مختلف شامل ساختار، عملکرد، دقت، کاربرد، و هزینه تفاوت‌های قابل‌توجهی دارند. در ادامه، این تفاوت‌ها به‌صورت کامل بررسی می‌شود:

1. نوع حرکت و عملکرد

• استپر موتور:
  حرکت استپر موتور به صورت مرحله‌ای (Step-by-Step) است. این موتور به ازای هر پالس الکتریکی، یک گام مشخص را طی می‌کند و زاویه گام آن ثابت است. حرکت آن به دلیل طبیعت گام‌بندی شده، خطی و پیوسته نیست.
• سروو موتور:
  سروو موتور حرکت روان‌تر و پیوسته‌تری دارد. این موتور با استفاده از سیستم بازخورد (Feedback) موقعیت دقیق روتور را کنترل می‌کند. برخلاف استپر موتور، سروو موتور همیشه موقعیت و سرعت خود را تصحیح می‌کند تا به حالت مطلوب برسد.

2. دقت و کنترل

• استپر موتور:
  دقت استپر موتور ذاتی است و به تعداد گام‌ها در هر دور (Step Angle) بستگی دارد. با این حال، اگر گشتاور کافی نباشد، ممکن است گام‌ها از دست بروند که منجر به کاهش دقت می‌شود. استپر موتور نیازی به حسگر بازخورد ندارد، اما همین موضوع گاهی موجب محدودیت در کنترل دقیق می‌شود.
• سروو موتور:
  سروو موتور با استفاده از حسگر هایی مانند انکودر دقت بسیار بالاتری ارائه می‌دهد. این موتور در سیستم‌های حلقه بسته (Closed Loop) کار می‌کند و هرگونه خطا در موقعیت یا سرعت را اصلاح می‌کند، بنابراین حتی تحت بارهای سنگین، موقعیت دقیق خود را حفظ می‌کند.
  

3. گشتاور و توان

• استپر موتور:
  استپر موتور در سرعت‌های پایین گشتاور خوبی ارائه می‌دهد، اما با افزایش سرعت، گشتاور آن کاهش می‌یابد. به همین دلیل، مناسب کاربردهایی است که نیاز به گشتاور بالا در سرعت کم دارند.
• سروو موتور:
  سروو موتور در تمام محدوده‌های سرعت گشتاور ثابت و بالایی ارائه می‌دهد. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور و سرعت بالا به صورت هم‌زمان دارند، مناسب می‌سازد.
  

4. سیستم بازخورد

• استپر موتور:
  استپر موتور بدون نیاز به بازخورد (Open Loop) کار می‌کند. این یعنی موتور موقعیت خود را بدون حسگر تصدیق می‌کند و بر اساس پالس‌های ورودی حرکت می‌کند.
• سروو موتور:
  سروو موتور از یک سیستم بازخورد حلقه بسته استفاده می‌کند. حسگرها (مانند انکودر) به‌طور مداوم موقعیت و سرعت را اندازه‌گیری و به کنترلر ارسال می‌کنند تا هر گونه خطا اصلاح شود.
  

5. پاسخ‌دهی و شتاب

• استپر موتور:
  زمان پاسخ‌دهی استپر موتور کندتر است، زیرا سرعت و شتاب آن به تعداد گام‌ها و طراحی سیستم بستگی دارد. برای کاربردهای سریع مناسب نیست.
• سروو موتور:
  سروو موتور زمان پاسخ‌دهی و شتاب بسیار بالایی دارد. این ویژگی برای کاربردهایی که به تغییرات سریع نیاز دارند (مانند رباتیک یا ماشین‌های سی ان سی پیشرفته) ایده‌آل است.

6. هزینه و پیچیدگی

• استپر موتور:
  استپر موتور به دلیل ساختار ساده‌تر و عدم نیاز به حسگر بازخورد، هزینه پایین‌تری دارد و نصب و راه‌اندازی آن نیز ساده‌تر است.
• سروو موتور:
  سروو موتور به دلیل نیاز به حسگرهای دقیق، کنترلر پیشرفته، و سیستم بازخورد، هزینه بیشتری دارد. نصب و راه‌اندازی آن نیز پیچیده‌تر است.
  

کاربرد استپر موتور و سرور موتور

کاربردهای استپر موتور

1. چاپگرهای سه‌بعدی (3D Printers)
2. دستگاه‌های CNC ساده
3. اسکنرها و چاپگرهای رومیزی
4. دوربین‌های عکاسی و فیلم‌برداری (کنترل زاویه لنز)
5. تجهیزات پزشکی (پمپ‌ها و ابزارهای دقیق)
6. سیستم‌های اتوماسیون کوچک
7. دستگاه‌های بسته‌بندی و برش
8. پروژه‌های DIY و آموزشی

کاربردهای سروو موتور

1. دستگاه‌های سی ان سی پیشرفته
2. رباتیک صنعتی و بازوی رباتیک
3. خطوط تولید و اتوماسیون پیشرفته
4. سیستم‌های کنترل حرکت در صنایع خودرو
5. تجهیزات نظامی (کنترل زاویه تسلیحات)
6. ماشین‌آلات چاپ و بسته‌بندی صنعتی
7. هواپیماهای بدون سرنشین (Drone)
8. تجهیزات دقیق پزشکی و جراحی
9. آسانسورها و پله‌های برقی
10. سیستم‌های ردیابی خورشیدی (Solar Trackers)

تبدیل استپ موتور به سروو موتور با افزودن انکودر و کنترلر مناسب امکان‌پذیر است. این تغییر دقت، سرعت و عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد و برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق دارند، انتخابی ایده‌آل محسوب می‌شود.

انواع  سرور موتور و استپر موتور 

ویژگی	انواع سرور موتور	انواع استپر موتور
نوع 1	سرور موتور DC (برس‌دار / بدون برس)	استپر موتور هیبریدی
نوع 2	سرور موتور AC (تک فاز / سه فاز)	استپر موتور با قطب دائم
نوع 3	سرور موتور خطی	استپر موتور با مقاومت متغیر
نوع 4	سرور موتور همگام	استپر موتور خطی
نوع 5	سرور موتور غیرهمگام	استپر موتور با دقت بالا (Microstepping)
دقت	بسیار بالا (نیازمند بازخورد)	متوسط تا بالا (Open-loop)
گشتاور در سرعت بالا	بالا	کاهش می‌یابد
سرعت	مناسب برای سرعت‌های بالا	محدود به سرعت‌های کمتر
قیمت	گران‌تر	ارزان‌تر

نقش انکودر در تفاوت استپر موتور با سروو موتور

انکودر (Encoder) یک حسگر بازخورد است که در سروو موتور استفاده می‌شود تا موقعیت، سرعت، و گشتاور را با دقت اندازه‌گیری کند. سروو موتور با استفاده از اطلاعات انکودر و سیستم حلقه بسته (Closed Loop) خطاهای موقعیتی را اصلاح کرده و دقت بالایی ارائه می‌دهد.

در مقابل، استپر موتور معمولاً بدون انکودر و در سیستم حلقه باز (Open Loop) کار می‌کند. این باعث می‌شود که دقت حرکتی آن به تعداد گام‌ها وابسته باشد و در صورت ایجاد بار اضافی، ممکن است موقعیت از دست برود. استفاده از انکودر در سروو موتور، توانایی آن را در ارائه حرکت دقیق‌تر و قابلیت اطمینان بیشتر در شرایط پیچیده تضمین می‌کند.

منبع تغذیه انواع سروو موتور و استپر موتور

استپر موتور:

1. استپر موتور تک‌قطبی (Unipolar):
   • منبع تغذیه جریان مستقیم (DC) با ولتاژ پایین (معمولاً 5V تا 24V).
2. استپر موتور دو‌قطبی (Bipolar):
   • منبع تغذیه DC با ولتاژ مشابه تک‌قطبی، اما نیازمند جریان بیشتری است.
3. استپر موتور آهنربای دائم (Permanent Magnet):
   • معمولاً تغذیه DC با ولتاژهای پایین و متوسط.

سروو موتور:

1. سروو موتور جریان مستقیم (DC Servo Motor):
   • منبع تغذیه DC، اغلب در محدوده 12V تا 48V، بسته به توان و اندازه موتور.
2. سروو موتور جریان متناوب (AC Servo Motor):
   • منبع تغذیه AC، با ولتاژهای صنعتی 110V، 220V یا بیشتر برای کاربردهای سنگین.
3. سروو موتور براش‌لس (Brushless Servo Motor):
   • تغذیه DC (برای سیستم‌های کوچک) یا AC (برای کاربردهای صنعتی)، بسته به طراحی و قدرت موتور.

بعد از برسی تفاوت های سروو موتور و استپورموتور شاید بهتر باشه که با  تفاوت های سروو موتور و الکترو موتور هم آشنا بشیم.

تفاوت سروو موتور با الکتروموتور

سروو موتور و الکتروموتور هر دو از اجزای حیاتی در سیستم‌های حرکتی و صنعتی هستند، اما هر یک کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند. سروو موتورها بیشتر در سیستم‌های دقیق و قابل کنترل استفاده می‌شوند، در حالی که الکتروموتورها برای تولید قدرت بالا و کاربردهای عمومی‌ تر به کار می‌روند. تفاوت‌ سروو موتور با الکتروموتور در دقت کنترل، نحوه عملکرد و کاربردهای آن‌ها است که در جدول زیر به صورت خلاصه نمایش داده‌ایم.

ویژگی	سروو موتور	الکتروموتور
تعریف	موتوری با کنترل دقیق موقعیت، سرعت و گشتاور برای کاربردهای خاص.	موتوری عمومی برای تولید حرکت دورانی.
کنترل	دارای سیستم بازخورد (feedback) برای دقت بالا.	عموماً بدون بازخورد، یا با کنترل ساده.
کاربرد	در رباتیک، CNC، سیستم‌های خودکار و تجهیزات پزشکی.	در پمپ‌ها، فن‌ها، نوار نقاله و کاربردهای صنعتی عمومی.
دقت	بسیار دقیق در کنترل موقعیت و سرعت.	دقت کمتری دارد؛ برای کاربردهای عمومی مناسب است.
قیمت	گران‌تر به دلیل پیچیدگی و قابلیت‌های پیشرفته.	ارزان‌تر نسبت به سروو موتور.
پیچیدگی	نیاز به درایورهای پیشرفته و سیستم کنترلی دارد.	نصب و بهره‌برداری ساده‌تر.
پاسخ‌دهی	زمان پاسخ سریع و توانایی تنظیم دقیق گشتاور.	پاسخ‌دهی کمتر دقیق و سریع.
اندازه	عموماً کوچکتر برای توان‌های مشابه.	بزرگ‌تر برای توان‌های مشابه.
مصرف انرژی	بهینه‌تر برای وظایف خاص و دقیق.	مصرف انرژی بیشتری در برخی کاربردها دارد.
انعطاف‌پذیری	قابلیت برنامه‌ریزی و تنظیم دقیق.	انعطاف‌پذیری کمتر در تنظیمات.

 

ماشین سازی آریا

آریا ماشین با 20 سال تجربه درتولید دستگاه های سی ان سی یکی از موفق ترین تولید کنندگان دستگاه های سی ان سی  چوب میباشد که با توجه به تولید کننده بودن خود صادرات دستگاه های سی ان سی را به کشورهای همسایه نیز شروع کرده است.
امکان خرید اقساطی  تمام دستگاه های سی ان سی از ماشین سازی آریا نیز فراهم میباشد که پر فروش ترین دستگاه های اقساطی این شرکت:خرید دستگاه سی ان سی،خرید دستگاه سی ان سی چوب،قیمت دستگاه خراطی، قیمت دستگاه روتاری چوب، خرید پرس وکیوم میباشد. برای اطلاعات بیشتر در خصوص خرید اقساطی دستگاه های سی ان سی میتوانید با گروه پشتیبانی آریا تماس گرفته تا اطلاعات لازم را به دست اورید.