设计的世界

  • 家
  • 文章
    • 3D CAD.
    • 电子•电气
    • 紧固和连接
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试与测量
    • 传感器
  • 3D CAD模型
    • 一系列组织
    • traceparts.
  • 领导
    • 2020年的赢家
    • 2019年的赢家
    • 跳跃奖励
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • ee世界数字问题
    • 设计工程的未来
    • 跳跃奖励
    • MC²运动控制课堂
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 网络研讨会
  • 女性在工程
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新型冠状病毒肺炎

建设与购买步进电机控制器

经过运动控制提示编辑器|2014年3月6日

分享

经过Motors和Drives的产品经理Joe Kimbrell,AutomationDirect

在决定是生产还是购买时,原始设备制造商需要考虑许多因素,包括所需的设计努力、前期成本和持续的支持。

步进电机由于其低成本而广受欢迎,特别是在低功率电机的应用中。在一系列工业环境中,它们是坚固可靠的产品,提供简单和准确的位置和速度控制。比伺服电机更容易调试和更便宜,当在其设计范围内使用时不需要编码器。

步进电机控制器

机器制造商和其他OEM在各种工业和其他应用中使用步进电机。

正常工作,步进电机必须与控制器或索引器配对。控制器精确地调节步进电机通过驱动器发出脉冲命令旋转的速度和距离。它可以连接到主机主控制器,例如PLC,或者它可以作为独立组件操作。一些高级步进电机控制器包括额外的I / O和处理能力,允许它们作为一个简单系统中的主控制器。

步进电机控制器的相对简单性导致了一些机器和机器人建筑商OEM来设计和构建房屋的控制器。如果OEM只需要大量的简单控制器,这可能是最好的方法,并维持一个相对较大的内部工程人员进行控制器的设计和支持。然而,这种方法可以很容易地最终比计划更昂贵,因为隐藏的成本加起来。

与内部设计相比,架空步进控制器曾经以每单位成本非常昂贵,导致许多OEM开发自己,但近年来价格下跌显着下降。因此,许多OEM已经重新思考他们的开发选择,并重新评估建筑与购买步进电机控制器的优点。

这里有几个例子,购买一个现成的步进电机控制器可能最终更划算,为什么内部的选择可能是有问题的。

构建或购买?
构造步进电机控制器似乎相当容易,但它的简单性也可能具有欺骗性。一个基本的步进电机控制器芯片的成本可以低至5或6美元,但设计主板的芯片和相关组件的时间也必须考虑。

存在众多网站,描述了如何构建步进电机控制器,这些网站对简单系统有所帮助。但是,许多控制器必须执行更复杂的命令功能,这需要复杂的算法,这些情况需要贴心了解电机和要执行的任务,无法从简单地仔细阅读网站的信息。

步进电机控制器产生驱动电机的脉冲序列,包括用于加速和减速电机的频率变化。它通常包括软件算法,用于执行计算,生成所需的脉冲和频率的精确值,以所需的速度将电机移动到特定位置。

虽然许多OEM具有能力的工程人员来处理精致的步进电机控制器设计,但特别是如果他们过去做过类似的设计,它们可能会忽略内部设计内部固有的一些复杂性。

步进电机控制器板

虽然建立自己的步进电机控制器似乎很容易,但也必须考虑承载芯片及其相关组件的电路板。这里,步进印刷电路板和相关组件的特写镜头显示它是多么复杂。

内部设计挑战
如果考虑了构成步进电机控制器的原始组件的上前购买价格,建立而不是购买将永远更便宜。但是必须考虑许多其他成本,并加入所有这些成本通常倾向于支持购买而不是建筑的尺度。

在这些成本中,首先是设计、组装和测试控制器所需的时间。采购成本也可能是一个重要因素,因为步进电机控制器由许多部件组成,从主要部件如控制器芯片到廉价但仍然重要的部件如连接器。

另一种成本正在设计从步进电机控制器到主控制器的软件驱动程序。如果主控制器是PLC,那么OEM的客户通常会指定PLC品牌,这可能需要新的驱动程序。

另一个经常被忽视的方面涉及到创建步进电机控制器内部是需要保持跟踪的变化,由组件制造商。每当制造商更改零件号时,OEM必须花时间搜索目录,试图找到相同的零件号。将这些费用乘以用于采购零部件的制造商数量,劳动力成本就会迅速上升。

支持是另一个引起关注的地区。设计自己的控制器的OEM必须确定部件供应商将在机器的寿命中进行业务。他们还可以遇到多年来设计新的替代部件的供应商。在这种情况下,如果新零件特性略有不同,OEM可能需要重新调整其设计。

当新零件需要重新加速时,也会发生问题,而不是进入替代品。最初是一个简单的装配过程现在变得更加复杂,维护和维修成本相应地增加。

步进电机直流电动机电源

具有电源和控制器的步进电机。在典型的安装中,48 - 70 VDC的未调节直流电压供应到步进电机控制器(左上角),其发送直流电压的精确脉冲以控制电动机速度和位置。

专家陷阱
设计所有自己的系统组件可能会导致OEM无意中陷入“专家陷阱”,这简单意味着OEM依赖于​​其内部专家以及他们的内部设计的独特专业知识。

然而,经过几年后,OEM可以发现自己花费越来越多的时间支持自我创造的设计,特别是如果这些专家中的一个或多个不再与公司不再。然后,内部工作人员可以发现自己花费长时间支持长期购买和支付的系统,而不是专注于新的系统和客户。有些人甚至可能会发现他们的大部分操作都需要专注于维护现有设备。

这些OEM的专有设计通常遵守多年前的工程。当他们失去工程人才和专业知识时,这变得有问题。除了从工人改变公司的自然营业额之外,今天的OEM正在面临大量的成熟工程师退休。因此,他们必须将有经验的工人更换有年轻工人,他们将不熟悉专有的产品,甚至是用于设计这些产品的硬件和软件组件。

OEM有意或无意地构建一个模型,这些模型分摊其向客户支持的大量业务将不得不使用不同策略的竞争对手,这些竞争对手比现有系统更多地关注新销售额。此外,由于各种原因,某些OEM客户可能会对这种型号感到不舒服。

市场验收
建筑物内部提供OEM对其系统各部分的亲密知识,并导致专有的设计,不容易被竞争对手复制。使用内部设计也创建了一个商业模式,使OEM客户返回它们的支持,以便支持营收流程;尽管需要一个需要重要的内部工程和其他技术人员。

但有些人如果没有大多数OEM的客户可能拒绝这一模型,更喜欢在房子里支持他们的机器和机器人。对于这些客户来说,OEM需要购买而不是构建,以便他们的客户可以执行自己的日常维护和维修。

在决定是否开发或购买步进电机控制器时,OEM必须考虑这些市场趋势。简单地说,许多客户现在要求他们的OEM使用常规的现成部件来简化自己的内部支持工作,并减少对他们的OEM的依赖。

许多oem客户都有胜任的员工,他们可以对标准购买的部件进行基本维护和故障排除,但不能对专有设计进行维护。当他们打开机柜时,他们希望看到每个组件都有标签和部件编号,所以如果他们需要更换,他们可以简单地打电话给供应商,或从多个分销商以最好的价格购买部件。

如果组件是专有设计的,客户必须打电话给OEM,并且他或她经常需要与设计组件的专家交谈,以确定正确的订购和安装信息。

相比之下,使用来自架子组件(如步进电机控制器)的OEM中使用的OEM的客户可以简单地调用供应商或本地分销商并快速采购该部分,并且还可以根据需要接收支持援助。

即使是最大的OEM也不会有零件库存,复杂的运输和支持系统,以满足组件供应商提供的那些 - 因此无法提供他们许多客户所需的服务。

购买高级应用程序更好
设计和构建一个基本的,独立的步进电机控制器是相当简单的,但这不是情况与更复杂的设计需要满足更多的要求的应用程序。在这些情况下,购买几乎总是首选的选择,而不是内部建设。

步进电机控制器制造商已经花了多年的发展控制器,具有高级功能,如特殊的限制算法,分数步进能力,共振减少能力以及超出基础知识的更多功能。

虽然OEM可能不需要用于每个系统的现成控制器的所有功能,但购买此类组件可以允许在OEM的整个产品线上进行标准化。

在确定是否购买现成的控制器或内部设计时,有许多因素。较小的OEM特别需要平衡内部设计所固有的开发时间和维护承诺的成本,而不是购买的控制器可能更高的初始成本。

较大的OEM通常会看到初始成本降低设计自己的步进电机控制器,但可能无法考虑客户偏好或自己的工作人员所需的时间来源零件并支持现有系统。这些OEM还必须考虑所需的持续投资,以支持专有设计所需的工程人员。

拥有更加实惠的,市场上的高级步进电机控制器,OEM可能希望重新考虑使用自己设计等成本节约的信念。即使是那些使这些计算和确定它仍然更具成本效益的OEM,可以通过购买用于原型测试的制造单元来缩短开发时间。

所有用户都没有一个解决方案,因为每个OEM都必须自己选择构建或购买。然而,市场现在在步进电机控制器中提供了许多经济实惠的选择,可以帮助OEM以各种方式提高其业务,如附带名单和整个本文所列。


购买而不是建设步进电机控制器的好处

1.比过去更实惠的价格点
2.提供高级功能和功能
3.消除零件的采购和跟踪
4.允许原始设备制造商专注于新的销售,而不是支持
5.易于安装和更换
6.允许终端用户维护自己的系统
7.帮助减少开发时间
8.满足现成部分的市场需求


转载信息> >

自动化程度
www.automationdirect.com

运动控制提示


了下:运动控制提示,电机•步进
标记:自动化程度

相关文章阅读更多>

更新的MEPS:针对电机和驱动器的法规(EU) 2019/1781将于2021年7月生效
Smalley发布Revolox自锁固定环
具有纳米精度的纳米计量应用的压电电机
新生产线的无刷直流电动机从奥比

运动设计指南

“运动

ENEWS注册

运动控制课堂

设计世界数字版

封面

浏览最新一期设计世界和背部问题,易于使用高质量的格式。立即剪辑,分享和下载领先的设计工程杂志。

Edaboard电子论坛

全球顶级问题解决EE论坛,涵盖微控制器,DSP,网络,模拟和数字设计,射频,电力电子,PCB布线等

EDABoard:电子论坛

赞助内容

  • 超宽带:在你开始之前要考虑的因素
  • 不锈钢,碳钢或玻璃纤维?如何确定应用程序的理想外壳材料
  • 评估和设计多股输送机风格和解决方案的产品处理挑战
  • 使用超宽带的创造方式以及您需要知道的方法即可开始
  • HELUKABEL PVC控制和电机电缆获得ECOLAB认证
  • 电子阀技术

设计世界播客

2021年8月1日
航空航天和汽车添加剂制造的趋势
查看更多>
工程交易

工程交流是一个面向工程师的全球教育网络社区。

连接,分享,今天学习»

微博通过@DesignWorld
设计的世界
  • 广告
  • 关于我们
  • 接触
  • 管理您的设计世界订阅
  • 订阅
  • 设计世界数字网络
  • 工程白皮书
  • 跳跃奖励

版权所有©2021 WTWh Media LLC。版权所有。除了WTWH媒体的事先书面许可之外,可能不会再现本网站上的材料,分发,传输,缓存或以其他方式使用。
隐私政策|广告|关于我们

搜索设计世界

  • 家
  • 文章
    • 3D CAD.
    • 电子•电气
    • 紧固和连接
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试与测量
    • 传感器
  • 3D CAD模型
    • 一系列组织
    • traceparts.
  • 领导
    • 2020年的赢家
    • 2019年的赢家
    • 跳跃奖励
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • ee世界数字问题
    • 设计工程的未来
    • 跳跃奖励
    • MC²运动控制课堂
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 网络研讨会
  • 女性在工程
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新型冠状病毒肺炎
我们使用cookie来个性化内容和广告,提供社交媒体功能并分析我们的流量。我们还通过我们的社交媒体,广告和分析合作伙伴分享您使用我们的社交媒体,广告和分析合作伙伴的信息,他们可以将其与您提供给他们的其他信息,或者他们从您的服务中收集。如果您继续使用本网站,您同意我们的cookie。 行不阅读更多