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Paso a paso motores y servomotores - selección de un Motor

Jul 10, 2017

Seleccionar entre un servomotor y un motor paso a paso puede ser todo un reto que implica el equilibrio de varios factores de diseño. Consideraciones de costo, par, velocidad, aceleración y circuitos en coche que todos juegan un papel en seleccionar el mejor motor para su aplicación.

Diferencias básicas entre paso a paso y servomotores

Paso a paso y servo motores difieren en dos aspectos claves, en su construcción básica y cómo se controlan.

Motores paso a paso tienen un gran número de polos, pares magnéticos de los polos norte y sur generados ya sea por un imán permanente o una corriente eléctrica, normalmente de 50 a 100 polos. En comparación, los motores servos tienen muy pocos postes, a menudo de 4 a 12 en total. Cada polo ofrece un punto de parada natural para el eje del motor. El mayor número de polos permite un motor paso a paso mover con precisión y precisa entre cada polo y permite un paso a paso ser operado sin cualquier retroalimentación de posición para muchas aplicaciones. Motores servos a menudo requieren uncodificador de la posiciónseguimiento de la posición del eje del motor, especialmente si se requieren movimientos precisos.

Un motor paso a paso de conducción a una posición exacta es mucho más simple que un motor servo de conducción. Con un motor paso a paso, un pulso de disco moverá el paso de un eje del motor, de un polo a otro. Puesto que el tamaño de paso de un determinado motor se fija en una cierta cantidad de rotación, moviendo a una posición exacta es simplemente una cuestión de enviar el número correcto de pulsaciones.

En contraste los servomotores leer la diferencia entre la posición actual del codificador y la posición a que fueron ordenados y solo la corriente necesaria para mover a la posición correcta. Con electrónica digital de hoy,motores de pasos son mucho más fáciles de controlarde servomotores.

Ventajas paso a paso

Motores paso a paso ofrecen varias ventajas sobre los servomotores más allá del número más grande de postes y de más fácil control de drive.

El diseño del motor paso a paso proporciona una constante celebración de par sin necesidad de que se alimenta el motor. El par de un motor paso a paso a bajas velocidades es mayor que un motor de servo del mismo tamaño. Una de las mayores ventajas de los motores paso a paso es su relativamente bajo costo y disponibilidad.

Ventajas de servo

Para aplicaciones donde se requiere alta velocidad y alto par, motores servos de brillan. Motores de pasos de pico alrededor de velocidades de 2.000 RPM, mientras que los servomotores están disponibles muchas veces más rápido. Motores servos también mantienen su calificación de esfuerzo de torsión de alta velocidad, hasta el 90% del par nominal está disponible de un servo de alta velocidad. Servo motores también son más eficientes que motores con eficiencia entre 80-90%. Un servo motor puede suministrar aproximadamente dos veces por su esfuerzo de torsión clasificado por períodos cortos, proporcionando un bien de la capacidad para extraer cuando sea necesario. Además, los motores servos absolutamente, están disponibles en la impulsión de AC y DC y no vibrar o sufren de problemas de resonancia.

Limitaciones de paso a paso

De todas sus ventajas,motores paso a paso tienen algunas limitacionesque puede causar problemas significativos de la implantación y funcionamiento dependiendo de la aplicación. Motores paso a paso no tiene ninguna energía de reserva. De hecho, motores paso a paso perder una cantidad significativa de su par cuando se acercan a la velocidad máxima del conductor.

Una pérdida del 80% del esfuerzo de torsión clasificado en 90% de la velocidad máxima es típica. Motores paso a paso también no son tan buenos como servomotores en la aceleración de una carga. Intentar acelerar una carga muy rápida donde el paso a paso no puede generar suficiente torque para mover al siguiente paso antes del siguiente pulso de unidad dará como resultado un paso saltado y una pérdida de posición. Si exactitud posicional es esencial, la carga en el motor nunca debe superar a su par o el paso a paso debe combinarse con un codificador de posición para asegurar exactitud posicional. Motores paso a paso también sufren de problemas de vibración y resonancia. A ciertas velocidades, parcialmente dependiendo de la dinámica de la carga, unmotor paso a paso puede entrar en resonanciay ser incapaz de manejar la carga.

Esto da lugar a saltarse pasos, había detenido los motores, ruido y vibraciones.

Limitaciones de servo

Servo motores son capaces de entregar más potencia de motores paso a paso, pero requieren mucho más complejos circuitos de impulsión y retroalimentación postural colocación exacta. Los servomotores son mucho más caros que los motores paso a paso y son a menudo más difíciles de encontrar. Motores servos a menudo requieren cajas de engranajes, especialmente para la operación de velocidad inferior. El requisito para un codificador de caja de cambios y posición de hacer diseños del motor servo mecánicamente más complejos y aumentar los requisitos de mantenimiento para el sistema. Para colmo, los servomotores son más caros que motores paso a paso antes de agregar el costo de un codificador de posición.

Resumen

Seleccionar el mejor motor para su aplicación depende de algunos criterios de diseño para su sistema incluyendo costo, requisitos de precisión posicional, requerimiento de par, la disponibilidad de energía de impulsión y requisitos de la aceleración. En general, motores servo son los mejores para la alta velocidad, aplicaciones de alto esfuerzo de torsión mientras quemotores paso a pasoson los más adecuados para la aceleración más baja, con aplicaciones de torque alta.