Diferencias entre motores servomotores y motores paso a paso en la automatización

Comparación de las prestaciones de los motores paso a paso y los motores servomotores de corriente alterna. El motor paso a paso es un dispositivo que permite un movimiento discreto, y está estrechamente relacionado con la tecnología moderna de control digital. En los sistemas de control digital actuales en el país, los motores paso a paso se utilizan de manera muy extendida. Con la aparición de los sistemas de servomotores de corriente alterna completamente digitales, estos motores también se utilizan cada vez más en sistemas de control digital. Para adaptarse a la tendencia de desarrollo del control digital, en los sistemas de control de movimiento se utilizan, en su mayoría, motores paso a paso o motores servomotores de corriente alterna completamente digitales como motores de ejecución. Aunque ambos son similares en cuanto a su método de control (secuencias de pulsos y señales de dirección), existen grandes diferencias en cuanto a su rendimiento y ámbitos de aplicación. A continuación, se realiza una comparación del rendimiento de ambos. I. Diferencia en la precisión de control: El ángulo de paso de los motores paso a paso híbridos de dos fases suele ser de 3,6° o 1,8°. En cambio, el ángulo de paso de los motores paso a paso híbridos de cinco fases suele ser de 0,72° o 0,36°. También existen motores paso a paso de alto rendimiento con un ángulo de paso más pequeño. Como el motor paso a paso producido por la empresa SITONG, que se utiliza en máquinas de fresado de avance lento; su ángulo de paso es de 0,09° ； Los motores paso a paso híbridos de tres fases producidos por la empresa alemana BERGER LAHR permiten ajustar el ángulo de paso a 1,8°, 0,9°, 0,72°, 0,36°, 0,18°, 0,09°, 0,072° y 0,036°, mediante interruptores de selección. Estos motores son compatibles con los ángulos de paso de los motores paso a paso híbridos de dos y cinco fases. La precisión de control del motor servo de corriente alterna está garantizada por el codificador rotativo ubicado en el extremo posterior del eje del motor. Tomando como ejemplo el motor servo de corriente alterna completamente digital de Panasonic, en el caso de los motores equipados con un codificador estándar de 2500 líneas, debido a que el controlador utiliza la tecnología de frecuencia cuádrupla, el valor equivalente de cada pulso es de 360°/10000 = 0,036°. En el caso de los motores equipados con un codificador de 17 bits, el driver recibe 2^17 = 131072 pulsos por cada vuelta que da el motor. Por lo tanto, el equivalente en pulsos por grado es 360°/131072 = 9.89 segundos. Es 1/655 de la equivalencia de pulso de un motor paso a paso con un ángulo de paso de 1,8°. II. Diferentes características a bajas frecuencias: Los motores paso a paso tienden a presentar vibraciones a bajas frecuencias cuando funcionan a velocidades bajas. La frecuencia de vibración está relacionada con las condiciones de carga y con el rendimiento del driver; por lo general, se considera que la frecuencia de vibración es la mitad de la frecuencia de arranque del motor cuando no hay carga. Este fenómeno de vibración de baja frecuencia, determinado por el principio de funcionamiento del motor paso a paso, es muy perjudicial para el funcionamiento normal de la máquina. Cuando el motor paso a paso funciona a bajas velocidades, generalmente se debe utilizar una técnica de amortiguación para superar las vibraciones de baja frecuencia. Por ejemplo, se pueden añadir amortiguadores al motor, o bien utilizar técnicas de subdivisión en el controlador. El motor servo de corriente alterna funciona de manera muy estable; incluso a bajas velocidades, no se producen vibraciones. Los sistemas de servomotor de corriente alterna cuentan con una función de supresión de resonancia que puede compensar la falta de rigidez mecánica. Además, el sistema dispone de una función de análisis de frecuencias (FFT) que permite detectar los puntos de resonancia del mecanismo, lo cual facilita su ajuste. III. Diferentes características en función de la frecuencia angular: La fuerza de torsión que genera un motor paso a paso disminuye a medida que aumenta la velocidad de rotación. En velocidades más altas, esta disminución es aún más pronunciada. Por lo tanto, su velocidad de funcionamiento máxima suele estar entre 300 y 600 RPM. Los motores servo de corriente alterna ofrecen una salida de par constante; es decir, dentro de su velocidad nominal (generalmente 2000 RPM o 3000 RPM), pueden generar el par nominal. Por encima de esa velocidad nominal, la salida es de potencia constante. IV. Capacidad de sobrecarga diferente: Los motores paso a paso, por lo general, no tienen capacidad de sobrecarga. Los motores servo de corriente alterna tienen una gran capacidad de sobrecarga. Tomando como ejemplo el sistema servo de corriente alterna de Panasonic, este cuenta con capacidad para soportar sobrecargas de velocidad y de par. Su par máximo es tres veces el par nominal, lo que le permite superar el par de inercia generado por las cargas inerciales en el momento del arranque. Dado que los motores paso a paso no cuentan con esta capacidad de sobrecarga, para superar el par de inercia es necesario elegir motores con un par mayor. Sin embargo, durante el funcionamiento normal de la máquina no se necesita tanto par, lo que genera un desperdicio de energía. V. Diferencias en el rendimiento operativo: El control del motor paso a paso es de tipo abierto. Una frecuencia de arranque demasiado alta o una carga excesiva pueden causar que el motor pierda pasos o se atasque. Además, una velocidad de parada demasiado alta puede provocar sobrecorridos. Por lo tanto, para garantizar la precisión en su control, es necesario manejar adecuadamente los procesos de aceleración y desaceleración. Los sistemas de accionamiento servo de comunicación operan en modo de control en bucle cerrado; el driver puede tomar muestras directamente de las señales de retroalimentación del codificador del motor. Existen un bucle de posición y un bucle de velocidad en su estructura interna. Por lo general, no se producen problemas como la pérdida de pasos o los sobrecorridos en los motores paso a paso, lo que hace que el rendimiento del control sea más fiable. VI. Diferencias en el rendimiento de respuesta en cuanto a la velocidad: Para que un motor paso a paso pase de estar en estado de reposo a alcanzar su velocidad de funcionamiento (que generalmente es de varios cientos de revoluciones por minuto), se necesitan entre 200 y 400 milisegundos. Los sistemas de servomotores de corriente alterna tienen un buen rendimiento en términos de aceleración. Tomando como ejemplo el motor de servomotor de corriente alterna Panasonic MSMA 400W, solo se necesitan unos pocos milisegundos para que este pase de estar en estado de reposo a alcanzar su velocidad nominal de 3000 RPM. Esto lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un arranque y parada rápidos. En resumen, los sistemas de servomotor de corriente alterna superan a los motores paso a paso en muchos aspectos de rendimiento. Pero en algunas aplicaciones donde no se exigen altas prestaciones, también se utilizan con frecuencia motores paso a paso como motores de accionamiento. Por lo tanto, en el proceso de diseño de los sistemas de control es necesario considerar de manera integral diversos factores como los requisitos de control y el costo, a fin de seleccionar el motor de control adecuado. https://zhidao.baidu.com/question/21111189.html

El lenguaje es demasiado académico. Cuanto más miro, más confuso se vuelve.

Este mensaje fue editado por el sistema de apilado completamente automático el 10-12-2018 a las 13:24. Son los datos que encontré. Fácil de entender. El motor servo utilizado en las máquinas de apilado es, en realidad, un motor común al que se le añade un dispositivo de codificación de retroalimentación (este dispositivo registra el ángulo, la velocidad y la aceleración del motor; en otras palabras, la precisión de control del motor servo está garantizada por el codificador de retroalimentación ubicado en el extremo posterior del eje del motor). Si se desea que permita un control muy preciso del ángulo, la velocidad de rotación y la aceleración. Se necesitan dispositivos complementarios para que sea posible, como un motor servo + driver servo. Por ejemplo, control en bucle abierto: motor servo + controlador servo + control programable por PLC. Control en bucle cerrado: motor servo + dispositivo de detección de posición + driver servo + control programable por PLC, como se muestra en la Figura 3. Diferencia entre control en bucle abierto y control en bucle cerrado: Un sistema de control que cuenta con retroalimentación para corregir los errores se denomina sistema de control en bucle cerrado. Un sistema de control sin retroalimentación se denomina sistema de control en bucle abierto. Como se muestra en la ilustración de control del motor servo: solo con un motor servo no se puede completar una secuencia de acciones. Debe haberlo (sistema de control del motor servo: compuesto por un dispositivo de sensores de posición + motor servo + controlador del motor servo + control programable por PLC). ) para lograr una combinación perfecta entre el motor servo y las piezas mecánicas, y así poder realizar diversas acciones. (Por ejemplo, los movimientos de apilado de los robots de apilado, las máquinas herramienta controladas por computadora, etc.). Motor paso a paso: El motor paso a paso es controlado mediante señales de pulso; cada vez que recibe una señal de control, gira un ángulo determinado (un “paso”). Además, también se diferencia de los motores servomotores, que solo pueden girar un ángulo determinado; los motores paso a paso, en cambio, pueden girar de forma continua. Diferencias entre los motores servomotores y los motores paso a paso en los robots de apilado 1. Estructura y principio de funcionamiento: En términos de estructura, el motor paso a paso es más complejo que el motor servomotor. La aplicación de los motores paso a paso es en situaciones que requieren bajas velocidades pero alta precisión; los motores servomotores pueden alcanzar 3000 revoluciones. Entonces, la velocidad de avance es baja. El costo de los motores servomotores es mayor que el de los motores paso a paso. . Porque el motor servo debe utilizarse junto con un driver para motores servo. Motor servo + controlador de motor servo. Información: http://www.tsrun.com/jishu/185.html