O motor paso a paso é un dispositivo de movemento discreto, que ten unha conexión esencial coa moderna tecnoloxía de control dixital.No actual sistema de control dixital doméstico, os motores paso a paso son amplamente utilizados.Coa aparición de servosistemas de CA totalmente dixitais, os servomotores de CA úsanse cada vez máis nos sistemas de control dixital.Para adaptarse á tendencia de desenvolvemento do control dixital, os motores paso a paso ou os servomotores de CA totalmente dixitais úsanse principalmente como motores executivos nos sistemas de control de movemento.Aínda que ambos son similares no modo de control (tren de pulsos e sinal de dirección), hai grandes diferenzas no rendemento e nas ocasións de aplicación.Agora compara o rendemento dos dous.
A precisión do control é diferente
Os ángulos de paso dos motores paso a paso híbridos de dúas fases son xeralmente de 3,6 graos e 1,8 graos, e os ángulos de paso dos motores de pasos híbridos de cinco fases son xeralmente de 0,72 graos e 0,36 graos.Tamén hai algúns motores paso a paso de alto rendemento con ángulos de paso máis pequenos.Por exemplo, un motor paso a paso producido por Stone Company para máquinas-ferramentas de fío lento ten un ángulo de paso de 0,09 graos;un motor paso a paso híbrido trifásico producido por BERGER LAHR ten un ángulo de paso de 0,09 graos.O interruptor DIP está configurado en 1,8 graos, 0,9 graos, 0,72 graos, 0,36 graos, 0,18 graos, 0,09 graos, 0,072 graos, 0,036 graos, o que é compatible co ángulo de paso dos motores paso a paso híbridos de dúas fases e cinco fases.
A precisión de control do servomotor de CA está garantida polo codificador rotativo no extremo traseiro do eixe do motor.Para un motor cun codificador estándar de 2500 liñas, o equivalente de pulso é de 360 graos/10000 = 0,036 graos debido á tecnoloxía de frecuencia cuádruple dentro do controlador.Para un motor cun codificador de 17 bits, cada vez que o controlador recibe 217=131072 pulsos, o motor dá unha volta, é dicir, o seu equivalente en pulso é de 360 graos/131072=9,89 segundos.É 1/655 do equivalente en pulso dun motor paso a paso cun ángulo de paso de 1,8 graos.
As características de baixa frecuencia son diferentes:
Os motores paso a paso son propensos a vibracións de baixa frecuencia a baixas velocidades.A frecuencia de vibración está relacionada coa condición de carga e o rendemento do condutor.En xeral, crese que a frecuencia de vibración é a metade da frecuencia de despegue sen carga do motor.Este fenómeno de vibración de baixa frecuencia determinado polo principio de funcionamento do motor paso a paso é moi desfavorable para o funcionamento normal da máquina.Cando o motor paso a paso funciona a baixa velocidade, a tecnoloxía de amortiguamento debería empregarse xeralmente para superar o fenómeno de vibración de baixa frecuencia, como engadir un amortecedor ao motor ou usar tecnoloxía de subdivisión no controlador, etc.
O servomotor de CA funciona moi suavemente e non vibra nin sequera a baixas velocidades.O servosistema AC ten unha función de supresión de resonancia, que pode cubrir a falta de rixidez da máquina, e o sistema ten unha función de análise de frecuencia (FFT) dentro do sistema, que pode detectar o punto de resonancia da máquina e facilitar o axuste do sistema.
As características momento-frecuencia son diferentes:
O par de saída do motor paso a paso diminúe co aumento da velocidade e caerá bruscamente a unha velocidade máis alta, polo que a súa velocidade máxima de traballo é xeralmente de 300-600 RPM.O servomotor de CA ten unha saída de par constante, é dicir, pode emitir un par nominal dentro da súa velocidade nominal (xeralmente 2000 RPM ou 3000 RPM), e é unha saída de potencia constante por encima da velocidade nominal.
A capacidade de sobrecarga é diferente:
Os motores paso a paso xeralmente non teñen capacidade de sobrecarga.O servomotor de CA ten unha forte capacidade de sobrecarga.Tome como exemplo o servosistema Panasonic AC, que ten capacidades de sobrecarga de velocidade e de torque.O seu par máximo é tres veces o par nominal, que se pode utilizar para superar o momento de inercia da carga inercial no momento do arranque.Debido a que o motor paso a paso non ten este tipo de capacidade de sobrecarga, para superar este momento de inercia ao seleccionar un modelo, moitas veces é necesario seleccionar un motor cun par maior e a máquina non necesita un par tan grande durante funcionamento normal, polo que aparece o par.O fenómeno dos residuos.
O rendemento de execución é diferente:
O control do motor paso a paso é un control de lazo aberto.Se a frecuencia de arranque é demasiado alta ou a carga é demasiado grande, ocorrerá facilmente a perda de pasos ou o estancamento.Cando a velocidade é demasiado alta, o exceso de velocidade ocorrerá facilmente cando a velocidade é demasiado alta.Polo tanto, para garantir a súa precisión de control, debe manipularse correctamente.Problemas de ascenso e desaceleración.O sistema de servoaccionamento de CA é control de bucle pechado.A unidade pode mostrar directamente o sinal de retroalimentación do codificador do motor e fórmanse o bucle de posición interno e o bucle de velocidade.Xeralmente, non haberá perda de pasos nin superación do motor paso a paso e o rendemento do control é máis fiable.
O rendemento da resposta de velocidade é diferente:
Leva entre 200 e 400 milisegundos para que un motor paso a paso acelere desde o estado parado a unha velocidade de traballo (xeralmente varios centos de revolucións por minuto).O rendemento de aceleración do servosistema AC é mellor.Tomando como exemplo o servomotor CRT AC, só leva uns poucos milisegundos para acelerar desde estática ata a súa velocidade nominal de 3000 RPM, que se pode usar en ocasións de control que requiren un arranque e unha parada rápidas.
En resumo, o servosistema de CA é superior ao motor paso a paso en moitos aspectos do rendemento.Pero nalgunhas ocasións menos esixentes, os motores paso a paso úsanse a miúdo como motores executivos.Polo tanto, no proceso de deseño do sistema de control, varios factores, como os requisitos de control e o custo, deben ser considerados de forma integral e debe seleccionarse un motor de control adecuado.
Un motor paso a paso é un actuador que converte os pulsos eléctricos en desprazamento angular.En termos simples: cando o controlador paso a paso recibe un sinal de pulso, acciona o motor paso a paso para xirar un ángulo fixo (e un ángulo de paso) na dirección establecida.
Pode controlar o desprazamento angular controlando o número de pulsos, para lograr o propósito de posicionamento preciso;ao mesmo tempo, pode controlar a velocidade e aceleración da rotación do motor controlando a frecuencia do pulso, para conseguir o propósito da regulación da velocidade.
Hai tres tipos de motores paso a paso: imán permanente (PM), reactivo (VR) e híbrido (HB).
O paso de imán permanente é xeralmente de dúas fases, cun pequeno par e volume, e o ángulo do paso é xeralmente de 7,5 graos ou 15 graos;
O paso reactivo é xeralmente trifásico, o que pode producir un gran par de torsión, e o ángulo de paso é xeralmente de 1,5 graos, pero o ruído e as vibracións son moi grandes.En países desenvolvidos como Europa e Estados Unidos, eliminouse nos anos 80;
o stepper híbrido refírese á combinación das vantaxes do tipo de imán permanente e do tipo reactivo.Divídese en dúas fases e cinco fases: o ángulo de paso de dúas fases é xeralmente de 1,8 graos e o ángulo de paso de cinco fases é xeralmente de 0,72 graos.Este tipo de motor paso a paso é o máis utilizado.
Hora de publicación: 25-mar-2023