El motor paso a paso es un dispositivo de movimiento discreto que tiene una conexión esencial con la moderna tecnología de control digital.En el sistema de control digital doméstico actual, los motores paso a paso se utilizan ampliamente.Con la aparición de los servosistemas de CA totalmente digitales, los servomotores de CA se utilizan cada vez más en los sistemas de control digital.Para adaptarse a la tendencia de desarrollo del control digital, los motores paso a paso o los servomotores de CA totalmente digitales se utilizan principalmente como motores ejecutivos en los sistemas de control de movimiento.Aunque ambos son similares en el modo de control (tren de impulsos y señal de dirección), existen grandes diferencias en el rendimiento y las ocasiones de aplicación.Ahora compare el rendimiento de los dos.
La precisión del control es diferente.
Los ángulos de paso de los motores paso a paso híbridos de dos fases son generalmente de 3,6 grados y 1,8 grados, y los ángulos de paso de los motores paso a paso híbridos de cinco fases son generalmente de 0,72 grados y 0,36 grados.También hay algunos motores paso a paso de alto rendimiento con ángulos de paso más pequeños.Por ejemplo, un motor paso a paso producido por Stone Company para máquinas herramienta de alambre de movimiento lento tiene un ángulo de paso de 0,09 grados;Un motor paso a paso híbrido trifásico producido por BERGER LAHR tiene un ángulo de paso de 0,09 grados.El interruptor DIP está configurado en 1,8 grados, 0,9 grados, 0,72 grados, 0,36 grados, 0,18 grados, 0,09 grados, 0,072 grados, 0,036 grados, lo que es compatible con el ángulo de paso de los motores paso a paso híbridos de dos y cinco fases.
La precisión del control del servomotor de CA está garantizada por el codificador giratorio en el extremo posterior del eje del motor.Para un motor con un codificador estándar de 2500 líneas, el pulso equivalente es 360 grados/10000=0,036 grados debido a la tecnología de frecuencia cuádruple dentro del controlador.Para un motor con codificador de 17 bits, cada vez que el controlador recibe 217=131072 pulsos, el motor hace una revolución, es decir, su pulso equivalente es 360 grados/131072=9,89 segundos.Es 1/655 del equivalente de pulso de un motor paso a paso con un ángulo de paso de 1,8 grados.
Las características de baja frecuencia son diferentes:
Los motores paso a paso son propensos a vibraciones de baja frecuencia a bajas velocidades.La frecuencia de vibración está relacionada con la condición de carga y el desempeño del conductor.Generalmente se cree que la frecuencia de vibración es la mitad de la frecuencia de despegue sin carga del motor.Este fenómeno de vibración de baja frecuencia determinado por el principio de funcionamiento del motor paso a paso es muy desfavorable para el funcionamiento normal de la máquina.Cuando el motor paso a paso funciona a baja velocidad, generalmente se debe utilizar tecnología de amortiguación para superar el fenómeno de vibración de baja frecuencia, como agregar un amortiguador al motor o usar tecnología de subdivisión en el controlador, etc.
El servomotor de CA funciona muy suavemente y no vibra incluso a bajas velocidades.El servosistema de CA tiene una función de supresión de resonancia, que puede cubrir la falta de rigidez de la máquina, y el sistema tiene una función de análisis de frecuencia (FFT) dentro del sistema, que puede detectar el punto de resonancia de la máquina y facilitar el ajuste del sistema.
Las características momento-frecuencia son diferentes:
El par de salida del motor paso a paso disminuye con el aumento de la velocidad y caerá bruscamente a mayor velocidad, por lo que su velocidad máxima de trabajo es generalmente de 300 a 600 RPM.El servomotor de CA tiene una salida de par constante, es decir, puede generar un par nominal dentro de su velocidad nominal (generalmente 2000 RPM o 3000 RPM) y es una salida de potencia constante por encima de la velocidad nominal.
La capacidad de sobrecarga es diferente:
Los motores paso a paso generalmente no tienen capacidad de sobrecarga.El servomotor de CA tiene una gran capacidad de sobrecarga.Tomemos como ejemplo el servosistema de CA de Panasonic, que tiene capacidades de sobrecarga de velocidad y sobrecarga de par.Su par máximo es tres veces el par nominal, que puede utilizarse para superar el momento de inercia de la carga inercial en el momento del arranque.Debido a que el motor paso a paso no tiene este tipo de capacidad de sobrecarga, para superar este momento de inercia al seleccionar un modelo, a menudo es necesario seleccionar un motor con un par mayor, y la máquina no necesita un par tan grande durante funcionamiento normal, por lo que aparece el par.El fenómeno del desperdicio.
El rendimiento en carrera es diferente:
El control del motor paso a paso es un control de bucle abierto.Si la frecuencia de arranque es demasiado alta o la carga es demasiado grande, se producirá fácilmente una pérdida de paso o una parada.Cuando la velocidad es demasiado alta, se producirá fácilmente un sobrepaso cuando la velocidad es demasiado alta.Por lo tanto, para garantizar la precisión de su control, debe manipularse adecuadamente.Problemas de ascenso y desaceleración.El sistema de servoaccionamiento de CA es un control de circuito cerrado.El variador puede muestrear directamente la señal de retroalimentación del codificador del motor y se forman el bucle de posición interno y el bucle de velocidad.Generalmente, no habrá pérdida de paso ni sobrepaso del motor paso a paso, y el rendimiento del control es más confiable.
El rendimiento de la respuesta de velocidad es diferente:
Un motor paso a paso tarda entre 200 y 400 milisegundos en acelerar desde parado hasta alcanzar la velocidad de trabajo (generalmente varios cientos de revoluciones por minuto).El rendimiento de aceleración del servosistema AC es mejor.Tomando como ejemplo el servomotor CRT AC, solo toma unos pocos milisegundos acelerar desde estático a su velocidad nominal de 3000 RPM, lo que puede usarse en ocasiones de control que requieren arranque y parada rápidos.
En resumen, el servosistema de CA es superior al motor paso a paso en muchos aspectos de rendimiento.Pero en algunas ocasiones menos exigentes, los motores paso a paso suelen utilizarse como motores ejecutivos.Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de control, se deben considerar de manera integral varios factores, como los requisitos de control y el costo, y se debe seleccionar un motor de control apropiado.
Un motor paso a paso es un actuador que convierte pulsos eléctricos en desplazamiento angular.En términos simples: cuando el controlador paso a paso recibe una señal de pulso, impulsa el motor paso a paso para girar un ángulo fijo (y un ángulo de paso) en la dirección establecida.
Puede controlar el desplazamiento angular controlando el número de pulsos, para lograr el propósito de un posicionamiento preciso;al mismo tiempo, puede controlar la velocidad y aceleración de la rotación del motor controlando la frecuencia del pulso, para lograr el propósito de regular la velocidad.
Hay tres tipos de motores paso a paso: de imán permanente (PM), reactivos (VR) e híbridos (HB).
El paso del imán permanente es generalmente de dos fases, con un par y un volumen pequeños, y el ángulo de paso es generalmente de 7,5 grados o 15 grados;
El paso reactivo es generalmente trifásico, lo que puede lograr una gran salida de par, y el ángulo de paso es generalmente de 1,5 grados, pero el ruido y la vibración son muy grandes.En países desarrollados como Europa y Estados Unidos, fue eliminado en los años 1980;
el paso a paso híbrido se refiere a la combinación de las ventajas del tipo de imán permanente y el tipo reactivo.Se divide en dos fases y cinco fases: el ángulo de paso de dos fases es generalmente de 1,8 grados y el ángulo de paso de cinco fases es generalmente de 0,72 grados.Este tipo de motor paso a paso es el más utilizado.
Hora de publicación: 25 de marzo de 2023