Différences entre les moteurs servomoteurs et les moteurs à pas dans l’automatisation

Comparaison des performances des moteurs à pas et des moteurs servo à courant alternatif. Le moteur à pas est un dispositif de mouvement discret, qui est étroitement lié aux technologies modernes de contrôle numérique. Dans les systèmes de commande numérique actuels en Chine, les moteurs à pas sont largement utilisés. Avec l’apparition des systèmes servo CA entièrement numériques, les moteurs servo CA sont de plus en plus utilisés dans les systèmes de contrôle numérique. Afin de s’adapter à l’évolution du contrôle numérique, les systèmes de contrôle de mouvement utilisent le plus souvent des moteurs à pas ou des moteurs servo à courant alternatif entièrement numériques comme moteurs d’exécution. Bien que les deux soient similaires en termes de méthode de contrôle (séquences d’impulsions et signaux de direction), ils présentent de grandes différences en termes de performances d’utilisation et de domaines d’application. Voici une comparaison des performances d’utilisation des deux. I. Précision de contrôle différente : l’angle de pas des moteurs à pas mixtes à deux phases est généralement de 3,6° ou 1,8°, tandis que celui des moteurs à pas mixtes à cinq phases est généralement de 0,72° ou 0,36°. Il existe également des moteurs à pas à haute performance avec un angle de pas plus petit. Comme le moteur à pas produit par la société SITONG, utilisé dans les machines à fil tournant lent, dont l’angle de pas est de 0,09° ； Les moteurs à pas mixtes triphasés produits par la société allemande BERGER LAHR permettent de définir l’angle de pas à 1,8°, 0,9°, 0,72°, 0,36°, 0,18°, 0,09°, 0,072° et 0,036° grâce à des commutateurs à codes, ce qui les rend compatibles avec les angles de pas des moteurs à pas mixtes biphasés et pentaphasés. La précision de contrôle du moteur servo à courant alternatif est assurée par l’encodeur rotatif situé à l’extrémité arrière de l’arbre du moteur. Prenons par exemple le moteur servo CC entièrement numérique de Panasonic : pour un moteur équipé d’un encodeur standard à 2500 broches, la valeur équivalente en impulsions est de 360°/10000 = 0,036°, grâce à la technologie de multiplication par quatre utilisée à l’intérieur du driver. Pour un moteur équipé d’un encodeur à 17 bits, le driver fait tourner le moteur d’un tour pour chaque 2¹⁷ = 131072 impulsions, ce qui correspond à un équivalent de pulsation de 360°/131072 = 9,89 secondes. C’est 1/655 de l’équivalent en impulsions d’un moteur à pas dont l’angle de pas est de 1,8°. II. Les caractéristiques à basse fréquence diffèrent : les moteurs à pas présentent facilement des vibrations à basse fréquence lorsqu’ils tournent à faible vitesse. La fréquence de vibration dépend de la charge et des performances du moteur ; on considère généralement que la fréquence de vibration est la moitié de la fréquence de démarrage à vide du moteur. Ce phénomène de vibration à basse fréquence, déterminé par le principe de fonctionnement du moteur à pas, est très préjudiciable au bon fonctionnement de la machine. Lorsque le moteur à pas fonctionne à basse vitesse, il convient généralement d’utiliser une technologie de dissipation des vibrations pour y remédier, par exemple en installant un amortisseur sur le moteur ou en utilisant une technique de subdivision sur le driver. Le moteur servo à courant alternatif fonctionne de manière très stable, sans présenter de vibrations, même à basse vitesse. Les systèmes servo à commande numérique disposent d’une fonction de répression de la résonance qui compense un manque de rigidité mécanique. De plus, ils intègrent une fonction d’analyse des fréquences (FFT) permettant de détecter les points de résonance du mécanisme, ce qui facilite son ajustement. III. Caractéristiques fréquentielles différentes : Le couple de sortie d’un moteur à pas diminue à mesure que la vitesse augmente, et cette diminution est particulièrement marquée à haute vitesse ; par conséquent, sa vitesse de fonctionnement maximale se situe généralement entre 300 et 600 RPM. Le moteur servo à courant alternatif offre une sortie de couple constant, c’est-à-dire qu’il peut fournir le couple nominal jusqu’à sa vitesse nominale (généralement 2000 tr/min ou 3000 tr/min), tandis qu’au-delà de cette vitesse, il offre une sortie de puissance constante. IV. Capacité de surcharge différente : les moteurs à pas n’ont généralement pas de capacité de surcharge. Les moteurs servo à courant alternatif possèdent une forte capacité de surcharge. Prenons par exemple le système servo à courant alternatif Panasonic, qui dispose d’une capacité de surcharge en vitesse et en couple. Son couple maximal est trois fois le couple nominal, ce qui lui permet de surmonter le couple d’inertie des charges inertielles au moment du démarrage. Comme les moteurs à pas n’ont pas cette capacité de surcharge, pour surmonter ce couple d’inertie lors du choix du moteur, il est souvent nécessaire d’en sélectionner un doté d’un couple plus élevé. Or, pendant le fonctionnement normal de la machine, un tel couple n’est pas nécessaire, ce qui entraîne un gaspillage d’énergie. V. Performances opérationnelles différentes : Le contrôle des moteurs à pas est de type ouvert ; une fréquence de démarrage trop élevée ou une charge trop importante peuvent entraîner des pertes de pas ou un blocage du moteur. Lors de l’arrêt, une vitesse trop élevée peut provoquer des surcharges. Afin d’assurer la précision du contrôle, il est nécessaire de bien gérer les phases d’accélération et de décélération. Le système de commande servo à courant alternatif fonctionne en boucle fermée ; le driver peut échantillonner directement les signaux de retour de l’encodeur du moteur. Il comprend intégralement une boucle de position et une boucle de vitesse, ce qui empêche généralement les pertes d’étapes ou les surcharges sur les moteurs à pas, assurant ainsi des performances de contrôle plus fiables. VI. Performances de réponse en vitesse différentes : il faut de 200 à 400 millisecondes pour qu’un moteur à pas accélère de l’état stationnaire à sa vitesse de fonctionnement (généralement plusieurs centaines de tours par minute). Les systèmes servo à courant alternatif offrent de bonnes performances en termes d’accélération. Prenons par exemple le moteur servo à courant alternatif Panasonic MSMA 400 W : il ne faut que quelques millisecondes pour qu’il accélère de l’état stationnaire à sa vitesse nominale de 3000 RPM, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant des démarrages et arrêts rapides. En somme, les systèmes servo à courant alternatif surpassent les moteurs à pas dans de nombreux aspects de performance. Mais dans certains contextes où les exigences ne sont pas élevées, on utilise aussi fréquemment des moteurs à pas comme moteurs d’actionnement. Par conséquent, lors de la conception d’un système de contrôle, il est nécessaire de prendre en compte à la fois les exigences de contrôle, le coût et d’autres facteurs, afin de choisir le moteur de contrôle approprié. https://zhidao.baidu.com/question/21111189.html

Le langage est trop académique. Plus on regarde, plus c’est confus.

Dernière modification de ce post par Automate de palettisation entièrement automatique le 10/12/2018 à 13:24. Informations que j’ai trouvées. Facile à comprendre. Le moteur servo utilisé dans les chargeurs est un moteur ordinaire équipé d’un dispositif d’encodage de rétroaction (ce dispositif enregistre l’angle, la vitesse et l’accélération du moteur ; on peut dire que la précision de contrôle du moteur servo est assurée par l’encodeur de rétroaction situé à l’extrémité de l’arbre du moteur). Si l’on veut pouvoir contrôler avec une grande précision l’angle, la vitesse de rotation et l’accélération. Des dispositifs complémentaires sont nécessaires pour y parvenir, tels qu’un moteur servo + un driver servo. Par exemple, la commande en boucle ouverte : moteur servo + contrôleur servo + commande programmable par PLC. Contrôle en boucle fermée : moteur servo + capteur de position + driver servo + contrôle programmable par PLC, comme illustré à la figure 3. Différence entre contrôle en boucle ouverte et contrôle en boucle fermée : un système de contrôle qui dispose d’un retour d’information pour corriger les erreurs est appelé système de contrôle en boucle fermée. Un système de contrôle sans retour est appelé système de contrôle en boucle ouverte. Comme le montre la démonstration de contrôle du moteur servo : un simple moteur servo ne suffit pas pour effectuer une séquence d’actions. Il doit y en avoir un (système de contrôle du moteur servomoteur : composé d’un dispositif de capteur de position + moteur servomoteur + driver de moteur servomoteur + contrôle programmable par PLC). ) afin de permettre une combinaison parfaite entre le moteur servomoteur et les composants mécaniques, pour effectuer diverses actions. (comme les mouvements de palettisation des robots de palettisation, les machines-outils numériques, etc.). Moteur à pas : Le moteur à pas est contrôlé par des signaux pulsés ; à chaque signal de commande reçu, il tourne d’un certain angle (un pas). De plus, contrairement aux moteurs servomoteurs qui ne peuvent tourner qu’à un certain angle, les moteurs à pas peuvent tourner de manière continue. Différences entre les moteurs servo et les moteurs à pas dans les robots de palettisation 1. Structure et principe de fonctionnement : du point de vue de la structure du moteur, le moteur à pas est plus complexe que le moteur servo. Les moteurs à pas sont utilisés dans les cas où une vitesse faible mais une grande précision sont requises, tandis que les moteurs servomoteurs peuvent atteindre 3000 tours. Alors, la vitesse de pas est faible. Le coût des moteurs servo est plus élevé que celui des moteurs à pas. 。 Car le moteur servomoteur doit être utilisé en combinaison avec un driver de moteur servomoteur. Moteur servomoteur + driver de moteur servomoteur. Source : http://www.tsrun.com/jishu/185.html