Seleccionar entre un servomotor i un motor pas a pas pot ser tot un repte que implica l'equilibri de diversos factors de disseny. Les consideracions de cost, el parell, la velocitat, l'acceleració i els circuits d'accionament juguen un paper important a l'hora de seleccionar el millor motor per a la vostra aplicació. Hem revisat els seus usos i punts forts per ajudar-vos a triar el motor adequat per a la vostra aplicació.
Conclusió general
- 50 a 100 parells magnètics
- Més fàcil de controlar
- Més flexibilitat i precisió
- Millor a velocitats baixes
- De quatre a 12 parells magnètics
- Menys parades
- Pot requerir un codificador rotatiu
- Millor a velocitats més altes
Els motors pas a pas i els servomotors es diferencien en dos aspectes clau: la seva construcció bàsica i els seus mitjans de control. Tots dos proporcionen força de rotació per moure un sistema. Els passos a passos tenen més esglaons o posicions que el motor pot mantenir.
En general, els servomotors són els millors per a aplicacions d' alta velocitat i parell elevat. El disseny del motor pas a pas proporciona un parell de retenció constant sense necessitat que el motor estigui alimentat. El parell d'un motor pas a pas a baixes velocitats és més gran que un servomotor de la mateixa mida. Tanmateix, els servos poden aconseguir una velocitat general més alta.
Nombre de passos: els motors pas a pas ofereixen més varietat
- Més parells magnètics, el que significa més passos
- Més fàcil arribar a un pas específic
- Menys parells magnètics
- Menys fàcil anar a una ubicació precisa
Els motors pas a pas solen tenir entre 50 i 100 parells magnètics de pols nord i sud generats per un imant permanent o un corrent elèctric. En comparació, els servomotors tenen menys pols, sovint de 4 a 12 en total.
Cada ofereix un punt de parada natural per a l'eix del motor. El major nombre de parades permet que un motor pas a pas es mogui amb precisió i precisió entre cadascun i li permet funcionar sense cap retroalimentació de posició per a moltes aplicacions. Els servomotors sovint requereixen un codificador rotatiu per fer un seguiment de la posició de l'eix del motor, especialment si necessita fer moviments precisos.
Mecanisme de conducció: els steppers són més precisos
-
Més fàcil conduir a una posició específica
- Cerca la posició final en funció del nombre de passos
- Més difícil de controlar amb precisió
- Llegir la posició final segons l'ajust actual
Conduir un motor pas a pas a una posició precisa és molt més senzill que conduir un servomotor. Amb un motor pas a pas, un sol pols d'accionament mourà l'eix del motor un pas, d'un pol a l' altre. Com que la mida del pas d'un motor determinat està fixada en una certa quantitat de gir, moure's a una posició precisa és qüestió d'enviar el nombre correcte de polsos.
En canvi, els servomotors llegeixen la diferència entre la posició actual del codificador i la posició on se'ls va ordenar i ajusten el corrent necessari per moure's a la posició correcta. Amb l'electrònica digital actual, els motors pas a pas són molt més fàcils de controlar que els servomotors.
Rendiment: els servos són millors a altes velocitats
- RPM màxim més baix (al voltant de 2.000)
- Menys parell disponible a velocitats més altes
- Pot funcionar a velocitats molt més altes
- No perd parell amb RPM
Per a aplicacions que requereixen alta velocitat i parell elevat, els servomotors brillen. Els motors pas a pas arriben a una velocitat màxima de 2.000 RPM, mentre que els servomotors estan disponibles moltes vegades més ràpid. Els servomotors també mantenen la seva classificació de parell a alta velocitat, fins a un 90% del parell nominal està disponible des d'un servo a alta velocitat.
Els servos són més eficients que els motors pas a pas, amb una eficiència entre el 80 i el 90%. Un servomotor pot subministrar aproximadament el doble del seu parell nominal durant períodes curts, proporcionant un pou de capacitat per extreure quan sigui necessari. A més, els servomotors són silenciosos, estan disponibles en accionament de CA i CC i no vibren ni pateixen problemes de ressonància.
Els motors pas a pas perden una part important del seu parell a mesura que s'acosten a la velocitat màxima del conductor. És típica una pèrdua del 80% del parell nominal al 90% de la velocitat màxima. Els motors pas a pas tampoc són tan bons com els servomotors per accelerar una càrrega. Intentar accelerar una càrrega massa ràpid on el pas a pas no pot generar prou parell per passar al següent pas abans del següent pols d'accionament, es produirà un pas s altat i una pèrdua de posició.
Veredicte final
La selecció del millor motor per a la vostra aplicació depèn d'uns quants criteris de disseny clau per al vostre sistema, com ara el cost, els requisits de precisió de posició, els requisits de parell, la disponibilitat de potència de la unitat i els requisits d'acceleració.
Els motors pas a pas són més adequats per a aplicacions d'acceleració més baixa i d' alt parell de retenció. Els servomotors són capaços d'oferir més potència que els motors pas a pas, però requereixen un circuit d'accionament molt més complex i una retroalimentació de posició per a un posicionament precís. Sovint requereixen caixes de canvis, especialment per a operacions de velocitat més baixa. El requisit d'una caixa de canvis i un codificador de posició fa que els dissenys dels servomotors siguin més complexos mecànicament i augmenten els requisits de manteniment del sistema.
Si la precisió de posició és essencial, o bé la càrrega del motor no ha de superar mai el seu parell, o bé el pas a pas s'ha de combinar amb un codificador de posició per garantir la precisió. Els motors pas a pas també pateixen problemes de vibració i ressonància. A determinades velocitats, depenent parcialment de la dinàmica de la càrrega, un motor pas a pas pot entrar en ressonància i no poder conduir la càrrega. Això es tradueix en passos s altats, motors aturats, vibracions excessives i soroll.
