Il motore passo-passo è un dispositivo di movimento discreto, che ha una connessione essenziale con la moderna tecnologia di controllo digitale.Nell'attuale sistema di controllo digitale domestico, i motori passo-passo sono ampiamente utilizzati.Con l'avvento dei servosistemi AC completamente digitali, i servomotori AC sono sempre più utilizzati nei sistemi di controllo digitale.Per adattarsi alla tendenza di sviluppo del controllo digitale, i motori passo-passo o i servomotori AC completamente digitali vengono utilizzati principalmente come motori esecutivi nei sistemi di controllo del movimento.Sebbene entrambi siano simili nella modalità di controllo (treno di impulsi e segnale di direzione), ci sono grandi differenze nelle prestazioni e nelle occasioni di applicazione.Ora confrontiamo le prestazioni dei due.
La precisione del controllo è diversa
Gli angoli di passo dei motori passo-passo ibridi bifase sono generalmente di 3,6 gradi e 1,8 gradi e gli angoli di passo dei motori passo-passo ibridi a cinque fasi sono generalmente 0,72 gradi e 0,36 gradi.Esistono anche alcuni motori passo-passo ad alte prestazioni con angoli di passo più piccoli.Ad esempio, un motore passo-passo prodotto dalla Stone Company per macchine utensili a filo lento ha un angolo di passo di 0,09 gradi;un motore passo-passo ibrido trifase della ditta BERGER LAHR ha un angolo di passo di 0,09 gradi.L'interruttore DIP è impostato su 1,8 gradi, 0,9 gradi, 0,72 gradi, 0,36 gradi, 0,18 gradi, 0,09 gradi, 0,072 gradi, 0,036 gradi, che è compatibile con l'angolo di passo dei motori passo-passo ibridi a due e cinque fasi.
La precisione di controllo del servomotore CA è garantita dall'encoder rotativo all'estremità posteriore dell'albero motore.Per un motore con un encoder standard da 2500 linee, l'impulso equivalente è 360 gradi/10000=0,036 gradi grazie alla tecnologia a frequenza quadrupla all'interno del driver.Per un motore con un encoder a 17 bit, ogni volta che il driver riceve 217=131072 impulsi, il motore fa un giro, ovvero il suo impulso equivalente è 360 gradi/131072=9,89 secondi.È 1/655 dell'impulso equivalente di un motore passo-passo con un angolo di passo di 1,8 gradi.
Le caratteristiche delle basse frequenze sono diverse:
I motori passo-passo sono soggetti a vibrazioni a bassa frequenza a basse velocità.La frequenza di vibrazione è correlata alle condizioni di carico e alle prestazioni del conducente.Si ritiene generalmente che la frequenza di vibrazione sia la metà della frequenza di decollo a vuoto del motore.Questo fenomeno di vibrazione a bassa frequenza determinato dal principio di funzionamento del motore passo-passo è molto sfavorevole al normale funzionamento della macchina.Quando il motore passo-passo funziona a bassa velocità, è generalmente necessario utilizzare la tecnologia di smorzamento per superare il fenomeno delle vibrazioni a bassa frequenza, ad esempio aggiungendo uno smorzatore al motore o utilizzando la tecnologia di suddivisione sul driver, ecc.
Il servomotore AC funziona in modo molto fluido e non vibra nemmeno a basse velocità.Il servosistema AC ha una funzione di soppressione della risonanza, che può coprire la mancanza di rigidità della macchina, e il sistema ha una funzione di analisi della frequenza (FFT) all'interno del sistema, che può rilevare il punto di risonanza della macchina e facilitare la regolazione del sistema.
Le caratteristiche momento-frequenza sono diverse:
La coppia in uscita del motore passo-passo diminuisce con l'aumento della velocità e diminuirà bruscamente a velocità più elevate, quindi la sua velocità di lavoro massima è generalmente di 300-600 giri/min.Il servomotore CA ha una coppia costante, ovvero può produrre una coppia nominale entro la sua velocità nominale (generalmente 2000 giri/min o 3000 giri/min) ed è una potenza costante superiore alla velocità nominale.
La capacità di sovraccarico è diversa:
I motori passo-passo generalmente non hanno capacità di sovraccarico.Il servomotore CA ha una forte capacità di sovraccarico.Prendiamo come esempio il servosistema CA Panasonic, dotato di capacità di sovraccarico della velocità e della coppia.La sua coppia massima è tre volte la coppia nominale, che può essere utilizzata per superare il momento di inerzia del carico inerziale al momento dell'avviamento.Poiché il motore passo-passo non ha questo tipo di capacità di sovraccarico, per superare questo momento di inerzia quando si seleziona un modello, è spesso necessario selezionare un motore con una coppia maggiore e la macchina non ha bisogno di una coppia così grande durante funzionamento normale, quindi appare la coppia.Il fenomeno dei rifiuti.
Le prestazioni di corsa sono diverse:
Il controllo del motore passo-passo è un controllo ad anello aperto.Se la frequenza di avvio è troppo alta o il carico è troppo grande, si verificheranno facilmente perdite di passo o stallo.Quando la velocità è troppo elevata, si verificherà facilmente un superamento quando la velocità è troppo elevata.Pertanto, al fine di garantirne l'accuratezza del controllo, dovrebbe essere gestito correttamente.Problemi di salita e decelerazione.Il sistema di servoazionamento CA è un controllo a circuito chiuso.L'azionamento può campionare direttamente il segnale di feedback dell'encoder del motore e vengono formati l'anello di posizione interno e l'anello di velocità.In generale, non si verificherà alcuna perdita di passo o superamento del motore passo-passo e le prestazioni di controllo saranno più affidabili.
Le prestazioni di risposta alla velocità sono diverse:
Un motore passo-passo impiega 200-400 millisecondi per accelerare da fermo alla velocità di lavoro (generalmente diverse centinaia di giri al minuto).Le prestazioni di accelerazione del servosistema AC sono migliori.Prendendo come esempio il servomotore CA CRT, sono necessari solo pochi millisecondi per accelerare da statico alla velocità nominale di 3.000 giri/min, che può essere utilizzata in occasioni di controllo che richiedono avvio e arresto rapidi.
Per riassumere, il servosistema AC è superiore al motore passo-passo sotto molti aspetti delle prestazioni.Ma in alcune occasioni meno impegnative, i motori passo-passo vengono spesso utilizzati come motori esecutivi.Pertanto, nel processo di progettazione del sistema di controllo, è necessario considerare in modo completo vari fattori, quali requisiti di controllo e costi, e selezionare un motore di controllo appropriato.
Un motore passo-passo è un attuatore che converte gli impulsi elettrici in spostamento angolare.In parole povere: quando il driver passo-passo riceve un segnale di impulso, guida il motore passo-passo per ruotare di un angolo fisso (e angolo di passo) nella direzione impostata.
È possibile controllare lo spostamento angolare controllando il numero di impulsi, in modo da raggiungere lo scopo di un posizionamento accurato;allo stesso tempo, è possibile controllare la velocità e l'accelerazione della rotazione del motore controllando la frequenza degli impulsi, in modo da raggiungere lo scopo della regolazione della velocità.
Esistono tre tipi di motori passo-passo: a magnete permanente (PM), reattivo (VR) e ibrido (HB).
Il passo del magnete permanente è generalmente bifase, con coppia e volume ridotti e l'angolo di passo è generalmente di 7,5 gradi o 15 gradi;
Il passo reattivo è generalmente trifase, che può realizzare una grande coppia in uscita, e l'angolo di passo è generalmente di 1,5 gradi, ma il rumore e le vibrazioni sono molto grandi.Nei paesi sviluppati come Europa e Stati Uniti è stato eliminato negli anni ’80;
lo stepper ibrido si riferisce alla combinazione dei vantaggi del tipo a magnete permanente e del tipo reattivo.È diviso in due fasi e cinque fasi: l'angolo del passo bifase è generalmente di 1,8 gradi e l'angolo del passo cinque fasi è generalmente di 0,72 gradi.Questo tipo di motore passo-passo è il più utilizzato.
Orario di pubblicazione: 25 marzo 2023