Circuitu chjusumotori stepperanu cambiatu u rapportu prestazione-costu in parechje applicazioni di cuntrollu di muvimentu. U successu di i motori progressivi à circuitu chjusu VIC hà ancu apertu a pussibilità di rimpiazzà i servomotori costosi cù quelli à bassu costumotori stepperIn un numeru crescente d'applicazioni d'automatizazione industriale di alta qualità, i progressi tecnologichi stanu cambiendu u rapportu prestazioni-costu trà i motori stepper è i servomotori.
Motori stepper versus servomotori
Sicondu a saviezza cunvinziunale, i sistemi di servocontrollu funzionanu megliu in applicazioni induve sò richieste velocità superiori à 800 RPM è una risposta dinamica elevata. I motori stepper sò più adatti per applicazioni cù velocità più basse, accelerazione da bassa à media è coppia di tenuta elevata.
Dunque, chì hè a basa di sta saviezza cunvinziunale nantu à i motori stepper è i servomotori? Analizemula in più dettagliu quì sottu.
1. Simplicità è costu
I motori stepper ùn sò micca solu più economici di i servomotori, ma sò ancu più simplici da mette in serviziu è mantene. I motori stepper sò stabili à l'arrestu è mantenenu a so pusizione (ancu cù carichi dinamichi). Tuttavia, se sò necessarie prestazioni più elevate per certe applicazioni, devenu esse aduprati servomotori più cari è cumplessi.
2. Struttura
Motori passo-passogiranu in modu graduale, aduprendu bobine magnetiche per tirà gradualmente un magnetu da una pusizione à l'altra. Per spustà u mutore di 100 pusizioni in ogni direzzione, u circuitu richiede 100 operazioni di passu à passu da fà nantu à u mutore. I motori stepper utilizanu impulsi per ottene movimenti incrementali, chì permettenu un pusizionamentu precisu senza l'usu di sensori di feedback.
U metudu di muvimentu di u servomotore hè differente. Cunnetta un sensore di pusizione - vale à dì un encoder - à u rotore magneticu è rileva continuamente a pusizione esatta di u motore. U servomotore surveglia a differenza trà a pusizione attuale di u motore è a pusizione cumandata è aghjusta a corrente in cunsequenza. Stu sistema à circuitu chjusu mantene u motore in u statu currettu di muvimentu.
3. Velocità è coppia
A differenza di prestazioni trà i motori stepper è i servomotori deriva da e so diverse soluzioni di cuncepimentu di motori.Motori passo-passoanu un numeru assai più grande di poli cà i servomotori, dunque una rivoluzione cumpleta di un mutore stepper richiede assai più scambii di corrente di avvolgimentu, risultendu in una rapida calata di coppia à velocità crescenti. Inoltre, se si raggiunge a coppia massima, u mutore stepper pò perde a so funzione di sincronizazione di velocità. Per queste ragioni, i servomotori sò a suluzione preferita in a maiò parte di l'applicazioni à alta velocità. In cuntrastu, u numeru più altu di poli di un mutore stepper hè vantaghjosu à velocità più basse, quandu u mutore stepper hà un vantaghju di coppia rispetto à un servomotore di a stessa dimensione.
Quandu a velocità aumenta, a coppia di u mutore stepper diminuisce
4. Posizionamentu
Ci sò differenze impurtanti trà i motori stepper è i servomotori in l'applicazioni induve a pusizione esatta di a macchina deve esse cunnisciuta in ogni mumentu. In l'applicazioni di muvimentu in circuitu apertu cuntrullate da motori stepper, u sistema di cuntrollu assume chì u mutore hè sempre in u statu di muvimentu currettu. Tuttavia, dopu chì si scontra un prublema, cum'è un mutore stallatu per via di un cumpunente bluccatu, u controller ùn hè micca capace di cunnosce a pusizione attuale di a macchina, ciò chì pò purtà à una perdita di pusizione. U sistema in circuitu chjusu di u servomotore stessu hà un vantaghju: s'ellu hè bluccatu da un ughjettu, u rileverà immediatamente. A macchina smetterà di funziunà è ùn serà mai fora di pusizione.
5. Cunsumu di calore è energia
I motori stepper à circuitu apertu utilizanu una corrente fissa è emettenu assai calore. U cuntrollu à circuitu chjusu furnisce solu a corrente necessaria per u circuitu di velocità è dunque evita u prublema di u riscaldamentu di u mutore.
Riassuntu di paragone
I sistemi di servocontrollu sò i più adatti à l'applicazioni à alta velocità chì implicanu cambiamenti di carica dinamica, cum'è i bracci robotichi. I sistemi di cuntrollu stepper, invece, sò più adatti per l'applicazioni chì richiedenu un'accelerazione da bassa à media è una coppia di tenuta elevata, cum'è stampanti 3D, trasportatori, sottoassi ecc. Siccome i motori stepper sò più economici, ponu riduce u costu di i sistemi di automatizazione quandu sò usati. I sistemi di cuntrollu di muvimentu chì anu bisognu di prufittà di e caratteristiche di i servomotori devenu dimustrà chì questi motori di costu più altu valenu u so pesu in oru.
Motori stepper cù cuntrollu in circuitu chjusu
U mutore stepper cù cuntrollu elettronicu integratu hè l'equivalente di un mutore CC senza spazzole à duie fasi è pò eseguisce u cuntrollu di u ciclu di pusizione, u cuntrollu di u ciclu di velocità, u cuntrollu DQ è altri algoritmi. Un encoder assolutu à un solu giru hè utilizatu per a cummutazione in ciclu chjusu, assicurendu cusì una coppia ottima à qualsiasi velocità.
Cunsumu bassu d'energia è mantenimentu di u fretu
I motori stepper VIC sò assai efficienti in termini energetichi. À u cuntrariu di i motori stepper à circuitu apertu, chì funzionanu sempre à piena corrente è causanu prublemi di calore è rumore, a corrente cambia secondu e cundizioni effettive di u muvimentu, per esempiu durante l'accelerazione è a decelerazione. Simile à i servomotori, a corrente cunsumata da questi motori stepper in ogni mumentu hè proporzionale à a coppia effettiva necessaria. Siccomu u mutore è a scheda di cuntrollu elettronicu integrata funzionanu à una temperatura inferiore, i motori stepper VIC ponu ottene coppie di piccu più elevate paragunabili à i servomotori.
Ancu à alta velocità, i motori stepper VIC necessitanu menu corrente
Spinti da i progressi in a tecnulugia à circuitu chjusu, i motori stepper sò capaci di penetrà in applicazioni d'alta prestazione è alta velocità chì prima appartenevanu esclusivamente à i servomotori.
Motori stepper cù tecnulugia à circuitu chjusu
Chì si i vantaghji di a tecnulugia di servo in circuitu chjusu puderianu esse applicati à i motori stepper?
Puderemu ottene prestazioni paragunabili à i servomotori pur mantenendu i vantaghji di costu di i motori stepper?
Cumbinendu a tecnulugia di cuntrollu in circuitu chjusu, u mutore stepper diventerebbe un pruduttu cumpletu cù i vantaghji di i servomotori è di i motori stepper à bassu costu. Siccomu i motori stepper in circuitu chjusu offrenu miglioramenti significativi in termini di prestazioni è efficienza energetica, ponu rimpiazzà i servomotori più costosi in un numeru crescente di applicazioni di alta qualità.
Quì sottu hè un esempiu di un mutore stepper integratu VIC cù cuntrollu in circuitu chjusu integratu per spiegà e prestazioni è i vantaghji è i svantaghji di i mutori stepper cù tecnulugia in circuitu chjusu.
Requisiti di prestazione currispondenti à a perfezione
Per assicurà una coppia sufficiente per superà i disturbi è evità passi persi, i motori stepper à circuitu apertu anu generalmente bisognu di assicurà chì a coppia sia almenu 40% più alta di u valore richiestu da l'applicazione. I motori stepper à circuitu chjusu ùn anu micca stu prublema. Quandu questi motori stepper si bloccanu per via di un sovraccaricu, continueranu à mantene u caricu senza perde coppia. Continueranu à funziunà dopu chì a cundizione di sovraccaricu hè stata eliminata. A coppia massima pò esse garantita à qualsiasi velocità data è u sensore di pusizione assicura chì ùn ci sia perdita di passu. I motori stepper à circuitu chjusu ponu dunque esse specificati per currisponde esattamente à i requisiti di coppia di l'applicazione pertinente senza a necessità di un margine supplementu di 40%.
Cù i motori stepper à circuitu apertu, hè difficiule di risponde à esigenze di coppia istantanea elevate per via di u risicu di passi persi. In paragone cù i motori stepper cunvinziunali, i motori stepper à circuitu chjusu VIC ponu ottene un'accelerazione assai rapida, un rumore operativu bassu è una risonanza bassa. Puderanu operà à larghezze di banda assai più elevate è ottene prestazioni eccellenti.
Nisun armariu
Toda integra a scheda di cuntrollu di l'azionamentu cù u mutore, riducendu a quantità di cablaggi è simplificendu a suluzione d'implementazione. Cù toda, pudete custruisce macchine senza armarii.
L'integrazione di l'elettronica cù i motori stepper riduce a cumplessità
Cù a tecnulugia à circuitu chjusu, i motori stepper à circuitu chjusu offrenu à l'utilizatori una precisione è una efficienza eccellenti, cù e prestazioni di un servomotore è u bassu costu di un motore stepper. I motori stepper à costu più bassu stanu penetrendu gradualmente in applicazioni chì altrimenti serianu duminate da servomotori à costu elevatu.
Data di publicazione: 10 d'aprile 2023