Comparación de rendimiento de servomotores y motores paso a paso
Como sistema de control de bucle abierto, el motor tiene una conexión esencial con la moderna tecnología de control digital. En el sistema de control digital doméstico actual, los motores paso a paso son ampliamente utilizados. Con la aparición de los servosistemas de CA totalmente digitales, los servomotores de CA se utilizan cada vez más en los sistemas de control digital. Para adaptarse a la tendencia de desarrollo del control digital, los motores paso a paso o los servomotores de CA totalmente digitales se utilizan principalmente como motores ejecutivos en los sistemas de control de movimiento. Aunque los dos son similares en el modo de control (tren de pulsos y señal de dirección), existen grandes diferencias en el rendimiento y las ocasiones de aplicación.
1. Precisión de control diferente
2. Diferentes características de baja frecuencia
Los motores paso a paso son propensos a vibraciones de baja frecuencia a bajas velocidades. La frecuencia de vibración está relacionada con la condición de carga y el rendimiento del conductor. Generalmente se cree que la frecuencia de vibración es la mitad de la frecuencia de arranque sin carga del motor. Este fenómeno de vibración de baja frecuencia determinado por el principio de funcionamiento del motor paso a paso es muy desfavorable para el funcionamiento normal de la máquina. Cuando el motor paso a paso funciona a baja velocidad, la tecnología de amortiguación generalmente debe usarse para superar el fenómeno de vibración de baja frecuencia, como agregar un amortiguador al motor o usar tecnología de subdivisión en el controlador, etc.
El servomotor AC funciona muy suavemente y no vibra incluso a bajas velocidades. El servosistema AC tiene una función de supresión de resonancia, que puede cubrir la falta de rigidez de la máquina, y el sistema tiene una función de análisis de frecuencia (FFT) dentro del sistema, que puede detectar el punto de resonancia de la máquina y facilitar el ajuste del sistema.
3. Las características momento-frecuencia son diferentes
El par de salida del motor paso a paso disminuye con el aumento de la velocidad y caerá bruscamente a mayor velocidad, por lo que su velocidad máxima de trabajo es generalmente de 300 a 600 RPM. El servomotor de CA tiene una salida de par constante, es decir, puede generar un par nominal dentro de su velocidad nominal (generalmente 2000 RPM o 3000 RPM), y es una salida de potencia constante por encima de la velocidad nominal.
4. Diferente capacidad de sobrecarga
Los motores paso a paso generalmente no tienen capacidad de sobrecarga. El servomotor de CA tiene una gran capacidad de sobrecarga. Tome el sistema servo AC de Sanyo como ejemplo, tiene capacidades de sobrecarga de velocidad y sobrecarga de par. Su par máximo es de dos a tres veces el par nominal, que se puede utilizar para superar el momento de inercia de la carga de inercia en el momento del arranque. Debido a que el motor paso a paso no tiene este tipo de capacidad de sobrecarga, para superar este momento de inercia al seleccionar un modelo, a menudo es necesario seleccionar un motor con un par mayor, y la máquina no necesita un par tan grande durante funcionamiento normal, por lo que aparece el par. El fenómeno de los residuos.
5. Rendimiento operativo diferente
El control del motor paso a paso es un control de bucle abierto. Si la frecuencia de arranque es demasiado alta o la carga es demasiado grande, se producirá fácilmente una pérdida de paso o un estancamiento. Cuando la velocidad es demasiado alta, se producirá fácilmente un exceso cuando la velocidad sea demasiado alta. Por lo tanto, para garantizar la precisión de su control, debe manejarse adecuadamente. Problemas de ascenso y desaceleración. El sistema de servoaccionamiento de CA es un control de circuito cerrado. El variador puede muestrear directamente la señal de retroalimentación del codificador del motor y se forman el lazo de posición interno y el lazo de velocidad. En general, no habrá pérdida de paso ni sobreimpulso del motor paso a paso, y el rendimiento del control es más confiable.
6. Rendimiento de respuesta de velocidad diferente
Se necesitan entre 200 y 400 milisegundos para que un motor paso a paso acelere desde un punto muerto a una velocidad de trabajo (generalmente varios cientos de revoluciones por minuto). El rendimiento de aceleración del servosistema AC es bueno. Tomando como ejemplo el servomotor de CA Sanyang de 400 W, solo se necesitan unos pocos milisegundos para acelerar de estático a su velocidad nominal de 3000 RPM, que se puede usar en ocasiones de control que requieren arranque y parada rápidos.
En resumen, el servosistema de CA es superior al motor paso a paso en muchos aspectos del rendimiento. Pero en algunas ocasiones menos exigentes, los motores paso a paso se utilizan a menudo como motores ejecutivos. Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de control, se deben considerar integralmente varios factores, como los requisitos de control y el costo, y se debe seleccionar un motor de control apropiado.
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