Apa perbedaan antara motor stepper dan servomotor?

Saya tidak yakin saya mengerti apa perbedaan antara motor stepper dan servomotor. Bisakah seseorang menjelaskan hal ini kepada saya?

Juga bagaimana motor ini berperilaku ketika mereka dijeda atau dimatikan, apakah mereka memiliki kekuatan resistensi yang cukup untuk menahan sesuatu pada posisi (katakanlah 1kg) atau apakah saya perlu melakukan sesuatu yang istimewa untuk itu?

Manakah dari dua ini yang menurut Anda akan menjadi pilihan yang lebih baik untuk aplikasi di mana saya ingin memiliki gerakan lambat dalam langkah-langkah kecil (yaitu saya akan membutuhkan langkah yang sangat kecil diikuti dengan jeda dalam posisi itu dan kemudian langkah kecil dan sebagainya aktif, dan saya lebih suka setiap langkah diubah dengan derajat yang persis sama).

Konteks untuk pertanyaan ini: Saya ingin membuat rig timelapse yang akan menggeser dan memiringkan kamera DSLR selama periode waktu tertentu.

Sementara jawaban lain saat ini untuk pertanyaan ini mengutip jawaban yang cukup komprehensif dari WikiPedia, berikut adalah TL yang disederhanakan; DR:

Motor stepper : Bergerak dalam langkah-langkah , dengan jumlah langkah yang tetap per revolusi. Dengan demikian, dapat dikontrol di sejumlah revolusi, dalam lompatan ukuran langkah.

Bisa searah atau dua arah. Setiap langkah persis jumlah derajat yang sama .

Torsi penahan (relatif) tinggi, dan torsi penahan yang berkurang dipertahankan bahkan dengan kumparan yang tidak diberi energi .

Motor servo (khususnya, hobi hobos): Bergerak dengan lancar dari "posisi istirahat" ke "posisi target", berfungsi untuk mempertahankan posisi ini hingga sinyal kontrol berubah. Tidak ada langkah .

Dua arah secara inheren, tetapi rentang deviasi secara inheren terbatas. Kontrol analog murni adalah sebuah opsi. Namun, tidak harus kontrol linier.

Memegang torsi tergantung pada motor yang diberi energi , tidak seperti stepper.

Seribu hobi hobi akan beralih dari -90 derajat ke +90 derajat, atau -170 derajat ke +170 derajat. Multiturn servos akan berubah dari deviasi x revolusi dari diam ke satu arah, ke x revolusi ke arah yang berlawanan.

Untuk pengontrol pan / tilt, motor stepper cocok dengan deskripsi dalam pertanyaan, karena panning / tilting yang mulus bukan keharusan. Jika perataan gerakan diperlukan, maka pengurangan roda gigi yang cukup tinggi pada stepper mencapai itu.

Ada banyak suara dalam jawaban untuk pertanyaan ini yang tampaknya menyatukan "motor servo" sebagai istilah umum untuk berbagai sistem servo umpan balik loop tertutup, dan "motor servo" yang digunakan pada dasarnya secara eksklusif dalam komunitas model RC.

Perhatikan bahwa "motor servo" TIDAK secara spesifik mengacu pada potensiometer-umpan balik yang dikontrol durasi-pulsa yang dikendalikan non-kontinu "servo" aktuator seperti yang digunakan dalam model RC dan komunitas penggemar. Ini memiliki penggunaan luas dalam berbagai kontrol industri dan aplikasi CNC, sebagian besar yang tidak akan dikenali dengan cara apa pun untuk orang yang menganggap "motor servo" sebagai hal-hal kecil yang Anda masukkan ke dalam model RC atau robot mainan .

Bagaimanapun, pada dasarnya, motor servo adalah kombinasi dari motor dan mekanisme umpan balik, yang digunakan bersama-sama dengan pengontrol servo yang mengendalikan daya ke motor untuk mengendalikan posisinya. Sistem pengontrol, motor, dan umpan balik membentuk sistem servo .

Sekarang, satu hal yang mungkin Anda sadari di sini adalah bahwa ini adalah definisi yang sangat luas. Ini benar. Bahkan, jika Anda menambahkan umpan balik dan elemen kontrol ke motor stepper motor stepper dapat menjadi (bagian dari) motor servo! (Saya benar-benar memiliki tahap XY yang dikendalikan gerakan yang menggunakan steppers dengan encoders optik untuk umpan balik, dan karenanya "servo-controlled" untuk proyek yang sedang saya kerjakan).

Mekanisme RC-servo yang begitu umum digabungkan dengan istilah servo-motor yang lebih umum memang merupakan jenis sistem motor servo, tetapi ini adalah bagian dari istilah, bukan keseluruhan.

Mungkin 99% dari otomasi industri dan kontrol komputer menggunakan mekanisme penggerak yang berada di bawah spanduk "motor servo", tetapi mereka memiliki eksposur yang jauh lebih sedikit di internet (ini adalah bidang khusus), sehingga hobi "servo" telah mendominasi penggunaan istilah yang umum, dan membingungkan banyak orang yang hanya tertarik pada elektronik.

Berkenaan dengan pertanyaan Anda, kami perlu Anda mengklarifikasi jika Anda merujuk pada servo RC gaya hobi secara khusus atau "servo" yang lebih umum ketika mengajukan pertanyaan Anda.

Secara realistis, sistem motor servo yang dirancang dengan baik akan mengungguli motor stepper di setiap kategori selain dari kemudahan desain, tetapi aplikasi Anda mungkin tidak memerlukan kinerja yang memadai untuk membuat upaya tambahan bermanfaat, dan sistem stepper mungkin sepenuhnya mampu melakukan tugas.

Selanjutnya, Anda dapat menggunakan motor stepper sebagai elemen motor dalam sistem servo , dengan menambahkan umpan balik loop tertutup di sekitar motor (umumnya melalui semacam encoder).
Namun, steppers biasanya digunakan karena mereka sering dapat bekerja cukup baik tanpa umpan balik loop tertutup, dan yang mengurangi biaya sistem secara keseluruhan dengan tidak memerlukan encoders tambahan.

Setelah Anda memiliki encoders, Anda biasanya bisa mendapatkan karakteristik torsi yang lebih baik dengan menggunakan motor servo-DC yang disikat dengan harga sebagai ganti motor stepper, dengan loop kontrol memasok presisi yang diperlukan yang hilang dengan menggunakan motor servo-brush.

Google adalah temanmu. Dari https://www.modmypi.com/blog/whats-the-difference-between-dc-servo-stepper-motors

Servo Motors

Motor servo pada umumnya adalah kumpulan empat hal: motor DC, satu set gearing, sirkuit kontrol dan sensor posisi (biasanya potensiometer).

Posisi motor servo dapat dikontrol lebih tepat daripada motor DC standar, dan mereka biasanya memiliki tiga kabel (daya, arde & kontrol). Tenaga ke motor servo secara konstan diterapkan, dengan sirkuit kontrol servo yang mengatur pengundian untuk menggerakkan motor. Motor servo dirancang untuk tugas yang lebih spesifik di mana posisi perlu didefinisikan secara akurat seperti mengendalikan kemudi di atas kapal atau menggerakkan lengan robot atau kaki robot dalam rentang tertentu.

Motor servo tidak berputar bebas seperti motor DC standar. Sebaliknya sudut rotasi dibatasi hingga 180 Derajat (atau lebih) bolak-balik. Motor servo menerima sinyal kontrol yang mewakili posisi keluaran dan menerapkan daya ke motor DC hingga poros berputar ke posisi yang benar, ditentukan oleh sensor posisi.

PWM digunakan untuk sinyal kontrol motor servo. Namun, tidak seperti motor DC, durasi pulsa positiflah yang menentukan posisi, bukannya kecepatan, poros servo. Nilai pulsa netral tergantung pada servo (biasanya sekitar 1,5 ms) menjaga poros servo di posisi tengah. Meningkatkan nilai pulsa itu akan membuat servo berputar searah jarum jam, dan pulsa yang lebih pendek akan mengubah poros berlawanan arah jarum jam. Pulsa kontrol servo biasanya diulang setiap 20 milidetik, pada dasarnya memberitahu servo ke mana harus pergi, bahkan jika itu berarti tetap dalam posisi yang sama.

Ketika sebuah servo diperintahkan untuk bergerak, ia akan bergerak ke posisi dan menahan posisi itu, bahkan jika kekuatan eksternal mendorongnya. Servo akan menolak untuk keluar dari posisi itu, dengan jumlah maksimum gaya resistif yang servo dapat berikan menjadi peringkat torsi servo itu.

Motor Stepper

Motor stepper pada dasarnya adalah motor servo yang menggunakan metode motorisasi yang berbeda. Ketika motor servo menggunakan motor DC rotasi kontinu dan sirkuit pengontrol terintegrasi, motor stepper memanfaatkan beberapa elektromagnet bergigi yang tersusun di sekitar gigi pusat untuk menentukan posisi.

Motor stepper memerlukan sirkuit kontrol eksternal atau pengontrol mikro (mis. Raspberry Pi atau Arduino) untuk memberi energi secara individual pada masing-masing elektromagnet dan membuat poros motor berputar. Ketika elektromagnet 'A' diaktifkan, ia menarik gigi gigi dan meluruskannya, sedikit diimbangi dari elektromagnet 'B' berikutnya. Ketika 'A' dimatikan, dan 'B' dinyalakan, roda gigi berputar sedikit untuk sejajar dengan 'B', dan seterusnya di sekitar lingkaran, dengan masing-masing elektromagnet di sekitar gigi memberi energi dan de-energi pada gilirannya untuk membuat rotasi. Setiap putaran dari satu elektromagnet ke yang berikutnya disebut "langkah", dan dengan demikian motor dapat diputar dengan sudut langkah yang telah ditentukan sebelumnya melalui rotasi 360 derajat penuh.

Motor stepper tersedia dalam dua varietas; unipolar atau bipolar. Motor bipolar adalah jenis motor stepper terkuat dan biasanya memiliki empat atau delapan lead. Mereka memiliki dua set kumparan elektromagnetik secara internal, dan langkah dicapai dengan mengubah arah arus dalam kumparan tersebut. Motor unipolar, dapat diidentifikasi dengan memiliki 5,6 atau bahkan 8 kabel, juga memiliki dua kumparan, tetapi masing-masing memiliki keran tengah. Motor unipolar dapat melangkah tanpa harus membalik arah arus dalam gulungan, membuat elektronik lebih sederhana. Namun, karena keran tengah digunakan untuk memberi energi hanya setengah dari setiap gelung pada satu waktu, mereka biasanya memiliki torsi yang lebih sedikit daripada bipolar.

Desain motor stepper memberikan torsi holding konstan tanpa perlu motor untuk bertenaga dan, asalkan motor digunakan dalam batas-batasnya, kesalahan posisi tidak terjadi, karena motor stepper memiliki stasiun fisik yang telah ditentukan sebelumnya.

JIKA Anda ingin menghemat energi dan Anda memegang torsi untuk waktu yang lama, saya akan menyarankan membeli salah satu motor ini dengan rem EM (Electro Magnetic Brake) biasanya NC (biasanya ditutup. Anda menerapkan tegangan untuk rem untuk melepaskan dan motor dapat bergerak dengan bebas ketika Anda mencapai posisi yang Anda inginkan, Anda mematikan arus rem, sekarang mekanik diaktifkan.