อะไรคือความแตกต่างระหว่างสเต็ปเปอร์มอเตอร์และ เซอร์โวมอเตอร์

ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของเครื่องจักร มอเตอร์สองประเภทที่ได้รับความนิยมอย่างมาก ได้แก่ เซอร์โวมอเตอร์ (Servo motor) และสเต็ปเปอร์มอเตอร์ (Stepper motor)  แม้ว่ามอเตอร์ทั้งสองจะถูกใช้งานในลักษณะคล้ายกัน แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมอเตอร์ทั้งสองซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพ วิธีการควบคุม และราคา ในบทความนี้ เราจะอธิบายความแตกต่างระหว่างมอเตอร์ทั้งสองประเภทนี้ รวมถึงการทำงานพื้นฐาน ข้อดี ข้อเสีย และการใช้งาน

การทำงานพื้นฐานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ (Stepper motor) และ เซอร์โวมอเตอร์ (Servo motor)

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ทำงานโดยแบ่งการหมุนทั้งหมดเป็นชุดของสเต็ปย่อยๆ โดยแต่ละสเต็ปจะถูกขับเคลื่อนโดยการจ่ายสัญญานไฟฟ้าให้กับขดลวดมอเตอร์ตามลำดับที่กำหนด โดยแกนของสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะหมุน 1สเต็ปต่อสัญญานไฟฟ้า 1ลูกคลื่น  ซึ่งสเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นที่รู้จักกันดีในด้านความแม่นยำสูง ต้นทุนต่ำ และใช้งานง่าย อย่างไรก็ตาม สเต็ปเปอร์มอเตอร์ไม่ได้ให้แรงบิดในระดับเดียวกับเซอร์โวมอเตอร์ และความเร็วของสเต็ปเปอร์จะไม่ได้สูงมากนัก

ในทางกลับกัน เซอร์โวมอเตอร์ใช้ระบบควบคุมวงปิด (Close loop control) เพื่อควบคุมตำแหน่งและความเร็ว เซอร์โวมอเตอร์ประกอบด้วยมอเตอร์ อุปกรณ์ป้อนกลับ และตัวควบคุม อุปกรณ์ป้อนกลับจะวัดตำแหน่งและความเร็วของมอเตอร์ และตัวควบคุมจะปรับสัญญาณอินพุตเพื่อรักษาตำแหน่งและความเร็วที่ต้องการ เซอร์โวมอเตอร์เป็นที่รู้จักกันดีในด้านแรงบิดสูง ความเร็วสูง และความแม่นยำสูง แต่ก็จะมีราคาที่สูงมากเช่นกัน รูปแบบการควบคุมจะแสดงตามแผนภาพด้านล่าง

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีหลักประการหนึ่งของสเต็ปเปอร์มอเตอร์คือความเรียบง่าย ไม่ต้องใช้ระบบป้อนกลับ ทำให้ใช้งานและดำเนินการได้ง่าย นอกจากนี้ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ยังมีราคาค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับเซอร์โวมอเตอร์ ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานที่มีงบประมาณน้อย นอกจากนี้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ยังมีความแม่นยำของตำแหน่งสูงและสามารถรักษาตำแหน่งไว้ได้แม้ปิดเครื่อง

อย่างไรก็ตาม สเต็ปเปอร์มอเตอร์มีข้อเสียบางประการ มีแรงบิดและความเร็วที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเซอร์โวมอเตอร์ นอกจากนี้ยังไม่มีการควบคุมในระดับเดียวกับเซอร์โวมอเตอร์ และประสิทธิภาพการทำงานอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิและการสั่นสะเทือน

เซอร์โวมอเตอร์มีข้อดีหลายประการ มีแรงบิดและความเร็วที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ เซอร์โวมอเตอร์ยังมีการควบคุมที่แม่นยำ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำและการทำซ้ำสูง เซอร์โวมอเตอร์ยังทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิและแรงสั่นสะเทือน อย่างไรก็ตาม เซอร์โวมอเตอร์ก็มีข้อเสียเช่นกัน มีความซับซ้อนมากกว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ โดยต้องมีระบบป้อนกลับและตัวควบคุม นอกจากนี้ ยังมีราคาสูงกว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ซึ่งอาจไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีงบประมาณต่ำ

อย่างไรก็ตาม เซอร์โวมอเตอร์ก็มีข้อเสียเช่นกัน มีความซับซ้อนมากกว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ โดยต้องมีระบบป้อนกลับและตัวควบคุม นอกจากนี้ ยังมีราคาสูงกว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ซึ่งอาจไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีงบประมาณต่ำ

การใช้งาน

สเต็ปเปอร์มอเตอร์มักใช้กับงานที่มีความเร็วต่ำและมีความแม่นยำสูง เช่น เครื่องพิมพ์ 3 มิติ เครื่องจักร CNC และหุ่นยนต์ นอกจากนี้ยังใช้ในงานที่ต้องการการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำ เช่น การเคลื่อนที่กล้องและการวางตำแหน่งกล้องโทรทรรศน์

เซอร์โวมอเตอร์มักใช้กับงานความเร็วสูงและแรงบิดสูง เช่น หุ่นยนต์ ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม และเครื่องจักร CNC นอกจากนี้ยังใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำสูง เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การบินและอวกาศ และการทหาร

การเลือกใช้งาน

เมื่อเลือกมอเตอร์สำหรับการใช้งานเฉพาะ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน หากการใช้งานต้องการความแม่นยำสูงและต้นทุนต่ำ สเต็ปเปอร์มอเตอร์อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม หากการใช้งานต้องการความเร็วและแรงบิดสูง รวมถึงความแม่นยำและการควบคุมสูง เซอร์โวมอเตอร์อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า โดยสามารถดูได้จากตารางเปรียบเทียบด้านล่าง

	สเต็ปเปอร์มอเตอร์ (Stepper motor)	เซอร์โวมอเตอร์ (Servo motor)
การทำงาน	วงเปิด (Open loop)	วงปิด (Close loop)
แรงบิด	ต่ำ	สูง
ความเร็ว	จำกัด	สูง
ความแม่นยำ	สูง	สูง