Care este diferența dintre un servomotor și un motor pas cu pas?

Motoare pas cu pas și servomotor Ambele dispozitive de acţionare de precizie pentru controlul mişcării sunt utilizate pe scară largă în automatizarea industrială, robotică şi utilaje CNC. Deși ambele pot obține un control precis al poziției și al vitezei, principiile lor de funcționare, caracteristicile de performanță și aplicațiile diferă semnificativ.

Principii de funcționare

Motor pas cu pas

Un motor pas cu pas funcționează pe un sistem de control în buclă deschisă. Rotorul său este format din magneți permanenți, iar înfășurările statorului sunt proiectate în mai multe faze. Prin energizarea și dezactivarea sistematică a acestor înfășurări, motorul se rotește în trepte fixe, discrete, cunoscute sub denumirea de „unghiuri de trepte”. Fiecare impuls electric face ca motorul să se miște cu un pas. Prin urmare, pentru a face motorul să se rotească un anumit unghi, trebuie doar să trimiteți numărul corespunzător de impulsuri la controlerul său.

Servomotor

A servomotor , pe de altă parte, utilizează un sistem de control în buclă închisă. Este format din trei părți principale: motorul, un encoder și o unitate. Encoderul oferă feedback în timp real asupra poziției și vitezei motorului. Acționarea compară apoi acest feedback cu valoarea țintă setată și ajustează curentul și tensiunea motorului pentru a se asigura că atinge cu precizie poziția și viteza dorite. Acest control în buclă închisă permite servomotor pentru a corecta în mod continuu orice erori de poziție, rezultând o precizie mai mare și performanță dinamică.

Caracteristici de performanță

Motor pas cu pas

• Precizie : Precizia unui motor pas cu pas depinde de unghiul de pas, de obicei variind de la 0,9° la 1,8°. Tehnologia Micro-stepping poate îmbunătăți și mai mult rezoluția, dar aceasta poate reduce precizia și cuplul.

• Cuplu : Motoarele pas cu pas au un cuplu mare la viteze mici, dar cuplul lor scade rapid pe măsură ce viteza crește. Acestea oferă un cuplu de menținere puternic atunci când sunt oprite, eliminând necesitatea unei frâne externe.

• Viteza : Viteza maximă a unui motor pas cu pas este în general scăzută, de obicei de la câteva sute până la o mie de rotații pe minut (RPM).

• Capacitate de supraîncărcare : Motoarele pas cu pas nu au protecție la suprasarcină. Dacă sarcina este prea mare, aceștia pot „pierde pași”, nereușind să urmărească impulsurile de control. Acest lucru duce la erori de poziție pe care sistemul nu le poate corecta automat.

Servomotor

• Precizie : A servomotor are o precizie foarte mare, care este determinată în primul rând de rezoluția codificatorului. Poate obține o precizie de poziționare sub microni și poate menține această precizie chiar și la viteze mari.

• Cuplu : A servomotor oferă un cuplu ridicat constant pe întreaga sa gamă de viteze. Scăderea cuplului său la viteze mari este mult mai mică decât cea a unui motor pas cu pas. De asemenea, are o capacitate puternică de suprasarcină și poate rezista la suprasarcini pe termen scurt de câteva ori cuplul nominal.

• Viteza : Viteza maximă a a servomotor este mult mai mare decât cea a unui motor pas cu pas, ajungând la câteva mii sau chiar zeci de mii de RPM.

• Capacitate de supraîncărcare : A servomotor sistemul are o capacitate puternică de supraîncărcare și o capacitate de răspuns dinamică. Când sarcina se schimbă brusc, se poate regla rapid pentru a menține poziția și viteza setate, prevenind pașii pierduti.

Aplicații

Motor pas cu pas

Datorită structurii lor simple, costurilor mai mici și cuplului mare și forței de menținere la viteze mici, motoarele pas cu pas sunt adesea folosite în aplicații în care viteza nu este critică, sarcina este relativ constantă și nu este necesar feedback în timp real. Exemplele includ:

• Imprimante 3D

• Gravoare cu laser

• Mașini CNC la scară mică

• Distribuitoare automate

• Utilaje textile

Servomotor

Datorită preciziei sale ridicate, vitezei, cuplului și răspunsului dinamic puternic, servomotor este utilizat pe scară largă în aplicații cu cerințe de performanță extrem de ridicate. Exemplele includ:

• Brațe robot industriale

• Mașini-unelte CNC de înaltă precizie

• Linii de producție automatizate

• Echipamente de imprimare si ambalare

• Dispozitive medicale

Rezumat