Come scegliere il motore passo-passo e il servomotore corretti
I motori passo-passo sono principalmente classificati in base al numero di fasi e i motori passo-passo bifase e bifase sono ampiamente utilizzati nel mercato. Il motore passo-passo bifase può essere diviso in 400 parti uguali per giro e la cinque fasi può essere divisa in 1000 parti uguali. Pertanto, le caratteristiche del motore passo-passo a cinque fasi sono migliori, il tempo di accelerazione / decelerazione è più breve e l'inerzia dinamica è inferiore. .
Confronto tra le differenze del motore passo-passo bifase / quinte:
Costruzione del motore:
Motore passo-passo a due fasi: 8 poli principali ‧; 4 poli (2 fasi) a 4 poli
Motore passo-passo a cinque fasi: 10 poli principali ‧; Bobina bifase a 5 poli
Energia di decomposizione:
Motore passo-passo bifase: 1,8 ° / 0,9 ° (200, 400 spaccature / giro)
Motore passo-passo a cinque fasi: 0,72 ° / 0,36 ° (500, 1000 fessure / giro), 2,5 volte più alto del motore passo-passo bifase
Vibrazione:
Motore passo-passo bifase: tra 100-200pps è un campo di risonanza a bassa velocità con grande vibrazione e nessun punto di risonanza significativo
Motore passo-passo a cinque fasi: bassa vibrazione, caratteristiche coppia-velocità, motore passo-passo a cinque fasi in meno, alta velocità, coppia elevata
Il motore passo-passo è un dispositivo di movimento discreto intrinsecamente collegato alla moderna tecnologia di controllo digitale. Nell'attuale sistema di controllo digitale interno, l'applicazione dei motori passo-passo è molto ampia. Con l'avvento dei servosistemi AC digitali, i servomotori AC vengono sempre più utilizzati nei sistemi di controllo digitale. Al fine di adattarsi alla tendenza di sviluppo del controllo digitale, il motore passo-passo o il servomotore AC tutto digitale è utilizzato principalmente come motore di esecuzione nel sistema di controllo del movimento. Sebbene i due siano simili nella modalità di controllo (segnali di burst e direzione), ci sono grandi differenze nelle prestazioni e nell'applicazione.
Ora confronta le prestazioni dei due.
Innanzitutto, l'accuratezza del controllo è diversa
L'angolo di passo del motore passo-passo ibrido bifase è generalmente di 3,6 °, 1,8 °, e l'angolo di passo del motore passo-passo ibrido a cinque fasi è generalmente 0,72 °, 0,36 °. Ci sono anche alcuni motori passo-passo ad alte prestazioni con angoli di passo più piccoli. Ad esempio, un motore passo-passo per una macchina da taglio a filo lento prodotta da Sitong ha un angolo di passo di 0,09 °; un motore passo-passo ibrido trifase prodotto da Bergerlahr della Germania può essere composto. Gli interruttori di codice sono impostati su 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° e 0,036 ° e sono compatibili con l'angolo di passo dei motori passo-passo ibridi bifase e trifase.
La precisione di controllo del servomotore AC è garantita dall'encoder rotativo sul retro dell'albero del motore. Prendendo come esempio il servomotore AC tutto digitale di Panasonic, per un motore con un encoder standard a 2500 linee, l'equivalente di impulso è 360 ° / 10000 = 0,036 ° grazie alla tecnologia a frequenza quadrupla all'interno del driver. Per un motore con encoder a 17 bit, il convertitore riceve un giro per 217 = 131072 motori a impulsi, ovvero il suo equivalente di impulso è 360 ° / 131072 = 9,89 secondi. È 1/655 dell'equivalente dell'impulso di un motore passo-passo con un angolo di passo di 1,8 °.
In secondo luogo, le caratteristiche di bassa frequenza 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. Generalmente si considera che la frequenza di vibrazione è la metà della frequenza di decollo del motore a vuoto. Questo fenomeno di vibrazione a bassa frequenza, che è determinato dal principio di funzionamento del motore passo-passo, è molto dannoso per il normale funzionamento della macchina. Quando il motore passo-passo funziona a bassa velocità, in genere si dovrebbe utilizzare la tecnologia di smorzamento per superare il fenomeno delle vibrazioni a bassa frequenza, come l'aggiunta di un ammortizzatore al motore o l'utilizzo della tecnologia di suddivisione sull'azionamento.
Il servomotore AC funziona molto bene e le vibrazioni non si verificano anche a basse velocità. Il servosistema AC ha una funzione di soppressione della risonanza, che può coprire la rigidità della macchina e ha una funzione di analisi della frequenza (fft) all'interno del sistema, in grado di rilevare il punto di risonanza della macchina e facilitare la regolazione del sistema.
In terzo luogo, la differenza nelle caratteristiche di frequenza
La coppia di uscita del motore passo-passo diminuisce all'aumentare della velocità e diminuisce bruscamente a velocità più elevate, quindi la velocità massima di funzionamento è generalmente da 300 a 600 giri / min.
Il servomotore AC è un'uscita di coppia costante, ovvero può erogare una coppia nominale entro la sua velocità nominale (in genere 2000 rpm o 3000 rpm) ed è una potenza costante superiore alla velocità nominale.
In quarto luogo, la capacità di sovraccarico è diversa
I motori passo-passo generalmente non hanno capacità di sovraccarico. Il servomotore AC ha una forte capacità di sovraccarico. Prendiamo ad esempio il servosistema AC di Panasonic, con sovraccarico di velocità e sovraccarico di coppia. La sua coppia massima è tre volte la coppia nominale e può essere utilizzata per superare il momento di inerzia del carico di inerzia al momento dell'avvio. Poiché non esiste tale capacità di sovraccarico nel motore passo-passo, per superare questo momento di inerzia durante la selezione, è spesso necessario selezionare un motore con una coppia elevata e la macchina non ha bisogno di una coppia così grande durante il normale funzionamento e appare una coppia. Il fenomeno dei rifiuti.
Cinque, diverse prestazioni operative
Il controllo del motore passo-passo è controllo ad anello aperto. Se la frequenza iniziale è troppo alta o il carico è troppo grande, potrebbe essere perso o bloccato. Se la velocità è troppo elevata durante l'arresto, potrebbe verificarsi un overshoot. Pertanto, al fine di garantire l'accuratezza del controllo, dovrebbe essere gestito bene. Il problema della velocità ascendente e discendente. Il sistema di azionamento del servo CA è controllo ad anello chiuso. L'azionamento può campionare direttamente il segnale di retroazione dell'encoder del motore. Il loop di posizione interno e il loop di velocità sono formati. Generalmente, il motore stepless viene perso o superato, e le prestazioni del controllo sono più affidabili.
In sesto luogo, le prestazioni della risposta in velocità sono diverse
Occorrono da 200 a 400 millisecondi affinché il motore passo-passo acceleri da fermo fino alla velocità operativa (in genere diverse centinaia di giri al minuto). Il servosistema AC ha migliori prestazioni di accelerazione. Prendiamo il servo motore Panasonic msma400w come esempio. Bastano pochi millisecondi per accelerare da fermo fino alla sua velocità nominale di 3000 giri / min. Può essere utilizzato in situazioni di controllo in cui è richiesto un avvio / arresto rapido.
In sintesi, il servosistema AC è superiore al motore passo-passo in molti aspetti prestazionali. Tuttavia, in alcune occasioni in cui i requisiti non sono elevati, i motori passo-passo vengono spesso utilizzati per eseguire il motore. Pertanto, nel processo di progettazione del sistema di controllo, è necessario considerare globalmente i requisiti di controllo, i costi e altri fattori e selezionare il motore di controllo appropriato.
Un motore passo-passo è un attuatore che converte gli impulsi elettrici in spostamento angolare. Per dirla chiaramente: quando il guidatore stepper riceve un segnale a impulsi, guida il motore passo-passo per ruotare un angolo fisso (e angolo di passo) nella direzione impostata.
È possibile controllare lo spostamento angolare controllando il numero di impulsi per ottenere un posizionamento preciso. Allo stesso tempo, è possibile controllare la velocità e l'accelerazione del motore controllando la frequenza degli impulsi per raggiungere lo scopo della regolazione della velocità.
Esistono tre tipi di motori passo-passo: magnete permanente (pm), reattivo (vr) e ibrido (hb).
Lo stepping del magnete permanente è generalmente a due fasi, la coppia e il volume sono piccoli e l'angolo di passo è generalmente di 7,5 gradi o di 15 gradi;
Lo stepping reattivo è generalmente trifase, che può raggiungere un'elevata potenza di coppia. L'angolo di passo è generalmente di 1,5 gradi, ma il rumore e le vibrazioni sono molto grandi. Sviluppato in Europa e negli Stati Uniti negli anni '80 è stato eliminato;
Lo stepping ibrido si riferisce al vantaggio della miscelazione di magneti permanenti e equazioni reattive. È diviso in due fasi e cinque fasi: l'angolo di passo a due fasi è generalmente di 1,8 gradi e l'angolo di passo a cinque fasi è generalmente di 0,72 gradi. Questo motore passo-passo è il più usato.
