Comparación entre motor paso a paso sin escobillas y servomotor

Con la llegada 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, la mayoría de los sistemas de control de movimiento utilizan motores paso a paso o servomotores de CA totalmente digitales como motores ejecutivos. Aunque los dos son similares en los métodos de control (tren de pulsos y señal de dirección), existen grandes diferencias en el rendimiento y las aplicaciones.

La diferencia básica entre los motores paso a paso tradicionales y los servomotores es el tipo de motor y su método de control. Los motores paso a paso suelen utilizar motores sin escobillas de 50 a 100 polos, mientras que los servomotores típicos solo tienen de 4 a 12 polos. Un polo es un área de un motor, donde el polo norte o sur es generado por un imán de imán permanente o una bobina que pasa a través de una corriente de bobinado.

Los motores paso a paso no necesitan un codificador porque pueden moverse con precisión entre múltiples polos, mientras que muy pocos servomotores requieren un codificador para rastrear su posición. Cuando la unidad servo lee la diferencia entre el codificador del motor y la posición de comando [bucle cerrado] y ajusta la corriente requerida para el movimiento, el motor paso a paso solo usa pulsos [bucle abierto] para moverse incrementalmente.

1. Precisión de control diferente

El ángulo de paso del motor paso a paso híbrido de dos fases es generalmente de 3,6 grados y 1,8 grados, y el ángulo de paso del motor paso a paso híbrido de cinco fases es generalmente de 0,72 grados y 0,36 grados. También hay algunos motores paso a paso de alto rendimiento con un ángulo de paso más pequeño. Por ejemplo, un motor paso a paso para máquinas herramienta de hilo lento producido por Stone Company tiene un ángulo de paso de 0,09 grados; El motor paso a paso híbrido trifásico producido por German Bergerlahr (bergerlahr) tiene un ángulo de paso de El interruptor de código está configurado en 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072, 0,036, que es compatible con el ángulo de paso de dos Motores paso a paso híbridos trifásicos y trifásicos.

Dos: diferentes características de baja frecuencia

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 rendimiento del variador. Generalmente se considera que la frecuencia de vibración es la mitad de la frecuencia de arranque 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 usar 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 variador.

Tres: diferentes características de frecuencia de momento

El par de salida de un 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 una salida de potencia constante por encima de la velocidad nominal.

Cuatro: capacidad de sobrecarga diferente

Los motores paso a paso generalmente no tienen capacidad de sobrecarga. Los servomotores de CA tienen una gran capacidad de sobrecarga. Tome el servosistema Panasonic AC como ejemplo, tiene capacidades de sobrecarga de velocidad y sobrecarga de par. El par máximo es tres veces el par nominal, que se puede utilizar para superar el momento de inercia de la carga de inercia en el momento del arranque. Debido a que los motores paso a paso no tienen esta 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 el funcionamiento normal. por lo que aparece un par. El fenómeno de los residuos.

Cinco: rendimiento operativo diferente

El motor paso a paso está controlado por un control de bucle abierto. Si la frecuencia de arranque es demasiado alta o la carga es demasiado grande, es fácil perder pasos o detenerse. Cuando la velocidad es demasiado alta, es fácil pasarse. Por lo tanto, para garantizar la precisión de su control, debe manejarse bien. Acelerar y reducir problemas. 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. El bucle de posición y el bucle de velocidad se forman en el interior. En general, el motor paso a paso no perderá pasos ni se sobrepasará, y el rendimiento del control es más confiable.

Seis: la velocidad afecta el rendimiento de manera diferente

Se necesitan de 200 a 400 milisegundos para que un motor paso a paso acelere desde un punto muerto a una velocidad de trabajo (generalmente varios cientos de revoluciones por minuto). El rendimiento de aceleración del servosistema AC es mejor. Tomando como ejemplo el servomotor de CA msma400w de Panasonic, solo se necesitan unos pocos milisegundos para acelerar desde un punto muerto hasta su velocidad nominal de 3000 rpm, que se puede usar en situaciones de control que requieren un arranque y una parada rápidos.