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I servomotori e i motori passo-passo hanno la stessa struttura e utilizzano lo stesso principio di funzionamento. Entrambi i motori includono un rotore a magneti permanenti e uno statore con avvolgimenti avvolti. Entrambi sono azionati dall'elettricità o dall'applicazione di tensione CC agli avvolgimenti dello statore, il che significa che il rotore si muove. Tuttavia, questa è l'unica somiglianza tra servo e motore passo-passo.
Metodo di azionamento del motore passo-passo
I motori passo-passo hanno da 50 a 100 poli e sono dispositivi bifase. Al contrario, i servomotori hanno da 4 a 12 poli e sono dispositivi trifase.
Il driver del motore passo-passo genera un'onda sinusoidale con frequenza che cambia con la velocità, ma l'ampiezza è costante.
I servoazionamenti, d'altra parte, generano onde sinusoidali con conversione di frequenza e ampiezza, che consente loro di controllare velocità e coppia.
Metodo di controllo del motore passo-passo
Il tradizionale motore passo-passo avanza a un certo numero di impulsi per muoversi dopo aver ricevuto un'istruzione, che è correlata alla distanza. I motori passo-passo sono considerati sistemi ad anello aperto perché mancano di un meccanismo di feedback per confermare che la posizione target è stata raggiunta. Il servomotore si muoverà anche dopo aver ricevuto il comando dal controller. Contrariamente al funzionamento di un sistema con motore passo-passo ad anello aperto, il servomotore è un sistema a circuito chiuso con un encoder integrato che contatta costantemente il controller, il che apporta le regolazioni necessarie per garantire che la posizione di destinazione venga raggiunta.
In un sistema con motore passo-passo, se la coppia disponibile del motore non è sufficiente per superare il carico, il motore si fermerà o salterà uno o più impulsi, creando una differenza tra la posizione ideale e la posizione effettiva raggiunta. Per evitare questo problema, i motori passo-passo sono generalmente di grandi dimensioni per garantire che vi sia un surplus tra la coppia di carico peggiore e la coppia disponibile del motore. Oltre ad aumentare le dimensioni del motore, c'è un'altra opzione. Aggiungendo un encoder e funzionando in modalità servo, il sistema del motore passo-passo può ottenere il monitoraggio e il controllo della posizione, proprio come un servomotore.
Il modo più semplice per far funzionare un motore passo-passo in modalità ad anello chiuso è confrontare la posizione teorica ottenuta in base al numero di passi e la posizione effettiva in base al feedback dell'encoder. Se c'è una differenza tra il target e la posizione effettiva, il controller avvierà un'azione correttiva.
Sebbene il metodo di cui sopra sia reattivo, una volta completato il movimento, la posizione del motore viene modificata. Un motore passo-passo a circuito chiuso può monitorare continuamente la differenza tra il numero di passi di posizione e il feedback dell'encoder (questo è tipicamente incorporato nel carico). Con il feedback continuo, la compensazione può essere completata in tempo reale, aumentando la frequenza degli impulsi, aumentando temporaneamente la corrente o regolando l'angolo di passo.
In modalità anello chiuso, il terzo modo per far funzionare un motore passo-passo è usare la commutazione sinusoidale. Se i campi magnetici dello statore e del rotore non sono allineati correttamente, l'encoder regola la corrente del motore in modo che corrisponda accuratamente alla coppia richiesta per spostare o controllare il carico. Poiché il feedback viene utilizzato per controllare la coppia, monitorando la corrente del motore, questa modalità viene talvolta chiamata servocomando. Nella modalità di controllo servo, il motore passo-passo si comporta effettivamente come un servomotore high-pole. Tuttavia, non ci sono rumori e risonanze come i tradizionali motori passo-passo, che forniscono movimenti più fluidi e un controllo più preciso. Poiché la corrente è dinamica anziché un valore costante come il tradizionale motore passo-passo, il problema del riscaldamento del motore viene notevolmente evitato.
I motori passo-passo ad anello chiuso eliminano molti difetti dei tradizionali sistemi ad anello aperto, rendendoli simili nelle prestazioni ai servomotori. Nelle applicazioni che richiedono alta velocità, alta velocità e coppia elevata e la capacità di gestire carichi variabili, le prestazioni del servomotore sono dovute al motore passo-passo ad anello chiuso.
IT
