Differenze trà i motori stepper è i servomotori è scenarii d'applicazione

Motori passo-passoI servomotori sò dispositivi di muvimentu discretu cù un vantaghju di costu bassu rispetto à i servomotori, chì cunvertenu l'energia meccanica è elettrica. Un mutore chì cunverte l'energia meccanica in energia elettrica hè chjamatu "generatore"; un mutore chì cunverte l'energia elettrica in energia meccanica hè chjamatu "motore". I motori stepper è i servomotori sò prudutti di cuntrollu di muvimentu chì ponu localizà precisamente u muvimentu di l'apparecchiature di automatizazione è u modu in cui si move, è sò principalmente aduprati in a fabricazione di apparecchiature di automatizazione.

Ci sò trè tippi di rotore di mutore stepper: reattivu (tipu VR), magnete permanente (tipu PM) è ibridu (tipu HB). 1) Reattivu (tipu VR): ingranaggio cù denti di rotore. 2) Magnete permanente (tipu PM): rotore cù magnete permanente. 3) Ibridu (tipu HB): ingranaggio cù magnete permanente è denti di rotore. I mutori stepper sò classificati secondu l'avvolgimenti di u statore: ci sò serie bifase, trifase è pentafase. I mutori cù dui statori diventanu mutori bifase è quelli cù cinque statori sò chjamati mutori pentafase. Più fasi è battiti hà un mutore stepper, più hè precisu.

 

I motori HB ponu ottene un muvimentu à passi incrementali chjuchi assai precisu, mentre chì i motori PM generalmente ùn necessitanu micca una precisione di cuntrollu elevata.Motori HBpò ottene esigenze di cuntrollu di muvimentu lineare cumplesse è precise. I motori PM sò relativamente chjuchi in coppia è vulume, generalmente ùn necessitanu micca una precisione di cuntrollu elevata, è sò più ecunomichi in costu. Industrie: macchine tessili, imballaggio alimentariu. In termini di prucessu di pruduzzione è precisione di cuntrollu di u mutore,Motori passo-passo HBsò più di fascia alta chè i motori stepper PM.

 

I motori stepper è i servomotori sò tramindui prudutti di cuntrollu di muvimentu, ma differiscenu in e so prestazioni di pruduttu. Un mutore stepper hè un dispositivu di muvimentu discretu chì riceve un cumandamentu è esegue un passu. I motori stepper cunvertenu u signale d'impulsu d'ingressu in un spustamentu angulare. Quandu u driver di u mutore stepper riceve un signale d'impulsu, face girà u mutore stepper di un angulu fissu in a direzzione impostata. Un servomotore hè un sistema servo in u quale i signali elettrichi sò cunvertiti in coppia è velocità per guidà un ughjettu di cuntrollu, chì pò cuntrullà a velocità è a precisione di pusizione.

 

✓ I motori stepper, i servomotori sò abbastanza diffirenti in termini di caratteristiche di bassa frequenza, caratteristiche di frequenza di mumentu è capacità di sovraccaricu:.

Precisione di cuntrollu: più fasi è file di motori stepper, più alta hè a precisione; a precisione di cuntrollu di i servomotori AC hè garantita da l'encoder rotativu à a parte posteriore di l'alberu di u mutore, più scala di l'encoder, più alta hè a precisione.

✓ Caratteristiche di bassa frequenza: i motori stepper sò propensi à u fenomenu di vibrazione à bassa frequenza à bassa velocità, stu fenomenu di vibrazione à bassa frequenza determinatu da u principiu di funziunamentu di i motori stepper hè dannosu per u funziunamentu nurmale di a macchina, è generalmente utilizanu a tecnulugia di smorzamentu per superà u fenomenu di vibrazione à bassa frequenza; I sistemi servo AC anu una funzione di soppressione di risonanza, chì pò copre a mancanza di rigidità di a macchina. U funziunamentu hè assai lisciu è ùn si verifica alcun fenomenu di vibrazione ancu à bassa velocità.

✓ Caratteristiche di coppia-frequenza: a coppia di uscita di i motori stepper diminuisce cù l'aumentu di a velocità, dunque a so velocità massima di funziunamentu hè 300-600 RPM; i servomotori ponu pruduce una coppia nominale finu à a velocità nominale (generalmente 2000-3000 RPM), è sopra a velocità nominale hè una putenza di uscita costante.

✓ Capacità di sovraccaricu: i motori stepper ùn anu micca capacità di sovraccaricu; i servomotori anu una forte capacità di sovraccaricu.

✓ Prestazioni di risposta: i motori stepper impieganu 200-400 ms per accelerà da a fermata à a velocità operativa (parechje centinaie di rivoluzioni per minutu); u servo AC hà una migliore prestazione di accelerazione è pò esse adupratu in situazioni di cuntrollu chì richiedenu un avviamentu/arrestu rapidu. U servo AC Panasonic MASA 400W, per esempiu, accelera da a fermata à a so velocità nominale di 3000 RPM in pochi millisecondi.

Prestazioni operative: i motori stepper sò cuntrullati in circuitu apertu, è sò propensi à a perdita di passi o à u bloccu quandu a frequenza di partenza hè troppu alta o u caricu hè troppu grande, è à u superamentu quandu a velocità hè troppu alta quandu si ferma; U servo AC hè cuntrullatu in circuitu chjusu, è u driver pò campionà direttamente u signale di feedback di l'encoder di u mutore, dunque ùn ci hè generalmente nisuna perdita di passi o superamentu di u mutore stepper, è e prestazioni di cuntrollu sò più affidabili.

 

U servo AC hè megliu cà u mutore stepper in termini di prestazioni, ma u mutore stepper hà u vantaghju di un prezzu bassu. U servo AC hè superiore à i motori stepper in termini di velocità di risposta, capacità di sovraccaricu è prestazioni di funziunamentu, ma i motori stepper sò aduprati in certi scenarii menu esigenti per via di u so vantaghju di costu-prestazioni. Cù l'usu di a tecnulugia à circuitu chjusu, i motori stepper à circuitu chjusu ponu furnisce una precisione è una efficienza eccellenti, chì ponu ottene alcune di e prestazioni di i servomotori, ma anu ancu u vantaghju di un prezzu bassu.

 

Guardate avanti è tracciate e zone emergenti. L'applicazioni di i motori stepper anu subitu cambiamenti strutturali, cù u mercatu tradiziunale chì hà righjuntu a saturazione è emergenu novi industrie. I motori di cuntrollu è i prudutti di u sistema di trasmissione di a cumpagnia sò prufundamente stabiliti in strumenti medichi, robot di serviziu, automatizazione industriale, infurmazione è cumunicazione, sicurezza è altre industrie emergenti, chì rapprisentanu una parte relativamente grande di l'attività generale è crescenu à un ritmu rapidu. A dumanda di motori stepper hè ligata à l'ecunumia, a tecnulugia, u livellu di automatizazione industriale è u livellu di sviluppu tecnicu di i motori stepper stessi. U mercatu hà righjuntu a saturazione in l'industrie tradiziunali cum'è l'automatizazione di l'uffiziu, e fotocamere digitale è l'elettrodomestici, mentre chì novi industrie cuntinueghjanu à emerge, cum'è a stampa 3D, a generazione di energia solare, l'apparecchiature mediche è l'applicazioni automobilistiche.

Campi	Applicazioni specifiche
Automatizazione di l'uffiziu	Stampanti, scanner, fotocopiatrici, multifunzione, ecc.
Illuminazione di scena	Cuntrollu di a direzzione di a luce, focus, cambiamentu di culore, cuntrollu di spot, effetti di luce, ecc.
Banca	Macchine ATM, stampa di banconote, pruduzzione di carte bancarie, macchine per cuntà soldi, ecc.
Medicu	Scanner CT, analizzatore ematologicu, analizzatore biochimicu, ecc.
Industriale	Macchine tessili, macchine per l'imballaggio, robot, trasportatori, linee di montaggio, macchine di piazzamentu, ecc.
Cumunicazione	Cundiziunamentu di u signale, pusizionamentu di l'antenna mobile, ecc.
Sicurezza	Cuntrollu di muvimentu per e camere di surveglianza.
Automotivu	Cuntrollu di a valvula di petroliu/gasu, sistema di sterzu ligeru.

 

Industria Emergente 1: A stampa 3D cuntinueghja à fà scoperte in a tecnulugia di R&S è à allargà i scenarii d'applicazione in u settore downstream, cù i mercati naziunali è internaziunali chì crescenu à un ritmu di circa u 30%. A stampa 3D hè basata annantu à mudelli digitali, impilendu materiali stratu per stratu per creà oggetti fisichi. U mutore hè un cumpunente di putenza impurtante di a stampante 3D, a precisione di u mutore influenza l'effettu di a stampa 3D, generalmente a stampa 3D utilizendu motori stepper. 2019, a scala mundiale di l'industria di a stampa 3D di $ 12 miliardi, un aumentu di u 30% annantu à l'annu precedente;.

 

Industria emergente 2: I robot mobili sò cuntrullati da l'urdinatore, cù funzioni cum'è u muvimentu, a navigazione automatica, u cuntrollu multi-sensore, l'interazzione di rete, ecc. L'usu u più impurtante in a pruduzzione pratica hè a manipulazione, cù un altu gradu di non standardizazione.

I motori stepper sò aduprati in u modulu di trasmissione di i robot mobili, è a struttura principale di trasmissione hè assemblata da motori di trasmissione è ingranaggi di riduzione (scatola di trasmissione). Ancu s'è l'industria naziunale di i robot industriali hà cuminciatu tardi paragunata à i paesi stranieri, hè davanti à i paesi stranieri in u campu di i robot mobili. Attualmente, i cumpunenti principali di i robot mobili sò principalmente prudutti in u paese, è l'imprese naziunale anu basicamente righjuntu i requisiti di precisione in tutti l'aspetti, è ci sò menu imprese straniere cuncurrenti.

 

A dimensione di u mercatu di i robot mobili in Cina serà di circa 6,2 miliardi di dollari in u 2019, un aumentu di 45% annantu à l'annu precedente. Lanciu internaziunale di robot di pulizia prufessiunali cù un aumentu significativu di l'efficienza di pulizia. U lanciu di u "secondu robot" in u 2018 seguita u lanciu di u robot umanoide. U "secondu robot" hè un robot aspiratore cummerciale intelligente cù parechji sensori per rilevà ostaculi, scale è muvimentu umanu. Pò funziunà per trè ore cù una sola carica è pò pulisce finu à 1.500 metri quadrati. U "secondu robot" pò rimpiazzà a maiò parte di u travagliu cutidianu di u persunale di pulizia è pò aumentà a frequenza di l'aspirazione è di a pulizia in più di u travagliu di pulizia esistente.

 

Industria emergente 3: Cù l'introduzione di u 5G, u numeru di antenne per e stazioni base di cumunicazione hè in crescita è ancu u numeru di motori richiesti hè in crescita. In generale, sò necessarie 3 antenne per e stazioni base di cumunicazione ordinarie, 4-6 antenne per e stazioni base 4G, è altri aumenti di u numeru di stazioni base è antenne per l'applicazioni 5G postu chì anu bisognu di copre l'applicazioni tradiziunali di cumunicazione di telefonia mobile è di cumunicazione IoT. I prudutti di motori di cuntrollu cù cumpunenti di scatula di cambiu stanu diventendu un sviluppu persunalizatu mainstream per l'impianti di antenne di stazioni base. Un mutore di cuntrollu cù scatula di cambiu hè utilizatu per ogni antenna ESC.

 

 

U numeru di stazioni base 4G hè aumentatu di 1,72 milioni in u 2019, è si prevede chì a custruzzione di u 5G apre un novu ciclu. In u 2019, u numeru di stazioni base di telefonia mobile in Cina hà righjuntu 8,41 milioni, di e quali 5,44 milioni eranu stazioni base 4G, chì rapprisentanu u 65%. In u 2019, u numeru di nuove stazioni base 4G hè aumentatu di 1,72 milioni, u più dapoi u 2015, principalmente per via di 1) l'espansione di a rete per copre i punti cechi in e zone rurale. 2) A capacità di a rete principale serà aghjurnata per pone e basi per a custruzzione di a rete 5G. A licenza cummerciale 5G di a Cina serà emessa in ghjugnu 2019, è da maghju 2020, più di 250.000 stazioni base 5G saranu aperte in tuttu u paese.

 

Industria Emergente 5: I dispositivi medichi sò unu di i principali scenarii d'applicazione per i motori stepper è sò unu di i segmenti in i quali Vic-Tech hè prufundamente implicata. Da u metallu à a plastica, i dispositivi medichi necessitanu un altu livellu di precisione in a so pruduzzione. Parechji pruduttori di dispositivi medichi utilizanu servomotori per risponde à i requisiti di precisione, ma postu chì i motori stepper sò più ecunomichi è più chjuchi di i servomotori, è a precisione pò risponde à certi dispositivi medichi, i motori stepper sò aduprati in l'industria di fabricazione di dispositivi medichi è ancu rimpiazzanu alcuni servomotori.