Diferença e seleção de acionador passo a passo e servo acionamento
1. A principal diferença entre o drive de passo e o servoconversor.
2. Vários problemas práticos no processo de seleção específico.
Visão global:
Os motores de passo são classificados principalmente de acordo com o número de fases, e os motores de passo de duas e cinco fases são amplamente utilizados no mercado. O motor de passo de duas fases pode ser dividido em 400 partes iguais por revolução, e as cinco fases podem ser divididas em 1000 partes iguais. Portanto, as características do motor de passo de cinco fases são melhores, o tempo de aceleração / desaceleração é menor e a inércia dinâmica é menor. .
Com o advento dos sistemas de servo-AC totalmente digitais, os servo-motores AC estão sendo cada vez mais usados em sistemas de controle digital. Para se adaptar à tendência de desenvolvimento do controle digital, o motor de passo ou o servo motor AC totalmente digital é usado principalmente como motor de execução no sistema de controle de movimento. Embora os dois sejam semelhantes no controle (sinais de rajada e direção), existem grandes diferenças no desempenho e na aplicação.
Agora compare o desempenho dos dois.
Primeiro, a precisão do controle é diferente
O ângulo do passo do motor de passo híbrido de duas fases é geralmente de 3,6 graus e 1,8 graus, e o ângulo de passo do motor de passo híbrido de cinco fases é geralmente de 0,72 graus e 0,36 graus. Existem também alguns motores de passo de alto desempenho com ângulos de passo menores. Por exemplo, um motor de passo para uma máquina de corte de fio lenta produzida por algumas empresas domésticas tem um ângulo de inclinação de 0,09 graus; o ângulo de passo de um motor de passo híbrido trifásico produzido por algumas empresas internacionais pode ser definido por um interruptor de discagem. É 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072 e 0,036, e é compatível com o ângulo de passo dos motores de passo híbridos de duas e cinco fases.
A precisão de controle do servomotor CA é garantida pelo encoder rotativo na parte traseira do eixo do motor. Pegue nosso servo motor AC totalmente digital como exemplo. Para um motor com um codificador padrão de 2500 linhas, o equivalente de pulso é de 360 graus / 10000 = 0,036 graus devido à tecnologia de frequência quádrupla dentro do driver. Para um motor com um codificador de 17 bits, o inversor recebe uma rotação por 217 = 131072 motores de pulsos, ou seja, seu pulso equivalente é de 360 graus / 131072 = 9,89 segundos. É 1/655 do equivalente de pulso de um motor de passo com um ângulo de degrau de 1,8 graus.
Em segundo lugar, as características de baixa frequência são diferentes
Os motores de passo são propensos a vibrações de baixa frequência a baixas velocidades. A frequência de vibração está relacionada à condição de carga e ao desempenho do driver. Geralmente, considera-se que a frequência de vibração é metade da frequência de decolagem do motor sem carga. Este fenómeno de vibração de baixa frequência, que é determinado pelo princípio de funcionamento do motor de passo, é muito prejudicial para o funcionamento normal da máquina. Quando o motor de passo funciona a baixa velocidade, a tecnologia de amortecimento deve geralmente ser usada para superar fenômenos de vibração de baixa frequência, como adicionar um amortecedor ao motor ou subdividir o inversor.
O servo motor CA funciona muito bem e a vibração não ocorre mesmo a baixas velocidades. O sistema de servo AC possui uma função de supressão de ressonância, que pode cobrir a rigidez da máquina, e possui uma função de análise de freqüência (fft) dentro do sistema para detectar o ponto de ressonância da máquina e facilitar o ajuste do sistema.
Em terceiro lugar, a diferença nas características de frequência
O torque de saída do motor de passo diminui à medida que a velocidade aumenta, e cai drasticamente em velocidades mais altas, de modo que a velocidade máxima de operação é geralmente de 300 a 600 rpm.
O servomotor CA é uma saída de torque constante, ou seja, pode emitir o torque nominal dentro de sua velocidade nominal (geralmente 2000 rpm ou 3000 rpm), e é uma saída de energia constante acima da velocidade nominal.
Em quarto lugar, capacidade de carga diferente
Os motores de passo geralmente não possuem capacidade de sobrecarga. O servo motor AC possui uma forte capacidade de sobrecarga. Tome nosso sistema de servo AC como exemplo, ele tem capacidade de sobrecarga de velocidade e sobrecarga de torque. Seu torque máximo é três vezes o torque nominal e pode ser usado para superar o momento de inércia da carga de inércia no momento da partida. Como não existe essa capacidade de sobrecarga nos motores passo a passo, para superar este momento de inércia durante a seleção, muitas vezes é necessário selecionar um motor com um grande torque, e a máquina não precisa de um torque tão grande durante a operação normal, e um torque aparece. O fenômeno do desperdício.
Cinco, desempenho operacional diferente
O controle do motor de passo é o controle de malha aberta. Se a frequência inicial for muito alta ou a carga for muito grande, ela poderá ser perdida ou bloqueada. Se a velocidade for muito alta durante a parada, o overshoot pode ocorrer. Portanto, para garantir a precisão do controle, ele deve ser bem tratado. O problema de aumentar e diminuir a velocidade. O sistema de servoconversor AC é o controle de malha fechada. O inversor pode amostrar diretamente o sinal de feedback do encoder do motor. O loop de posição interna e o loop de velocidade são formados. Geralmente, o motor contínuo é perdido ou superado, e o desempenho de controle é mais confiável.
Em sexto lugar, o desempenho de impacto de velocidade é diferente
São necessários 200 a 400 milissegundos para que o motor de passo acelere da paralisação até a velocidade de operação (normalmente, várias centenas de rotações por minuto). O sistema servo AC tem melhor desempenho de aceleração. Tomando como exemplo o servo motor CA msma400w da Panasonic, são necessários apenas alguns milissegundos para acelerar da parada até a sua velocidade nominal de 3.000 rpm. Pode ser usado em aplicações de controle que exigem inicialização e parada rápidas.
Como escolher?
1. Como escolher o servo motor e o motor de passo corretamente
Principalmente dependendo da aplicação específica, é simples determinar: a natureza da carga (como carga horizontal ou vertical), torque, inércia, velocidade, precisão, aceleração e desaceleração, requisitos de controle superior (como interface de porta e comunicação Em termos de requisitos, o principal método de controle é posição, torque ou velocidade.Se a fonte de alimentação é DC ou AC, ou alimentado por bateria, faixa de tensão.Isso é usado para determinar o modelo do motor e do acionador ou controlador associado.
2. Como usar o driver do motor de passo?
Dependendo da corrente do motor, um driver maior ou igual a essa corrente é usado. Uma unidade subdividida pode ser usada se for necessária baixa vibração ou alta precisão. Para motores de alto torque, use tanto quanto possível acionamentos de alta tensão para obter um bom desempenho em alta velocidade.
3. Qual é a diferença entre motores de passo de 2 fases e 5 fases? Como escolher?
O motor de duas fases tem um baixo custo, mas a vibração em baixa velocidade é grande e o torque em alta velocidade é rapidamente reduzido. O motor de 5 fases tem menos vibração e desempenho de alta velocidade, o que é 30 ~ 50% maior do que o do motor de 2 fases. Pode substituir o servo motor em algumas ocasiões.
4. Quando o sistema servo DC é selecionado, qual é a diferença entre ele e o servo AC?
Os servomotores CC são divididos em motores escovados e sem escova.
O motor de escovas tem baixo custo, estrutura simples, grande torque de partida, ampla faixa de regulagem de velocidade, fácil controle e manutenção, mas manutenção conveniente (substituição de escovas de carvão), interferência eletromagnética e requisitos ambientais. Por conseguinte, pode ser utilizado em aplicações industriais e residenciais gerais sensíveis ao custo.
O motor sem escovas é pequeno em tamanho, leve em peso, grande em saída, rápido em resposta, alto em velocidade, pequeno em inércia, suave em rotação e estável em torque. O controle é complexo e é fácil perceber a inteligência. O método de comutação eletrônica é flexível e pode ser comutação de onda quadrada ou comutação de onda senoidal. O motor é livre de manutenção, tem alta eficiência, baixa temperatura de operação, baixa radiação eletromagnética e longa vida útil, e pode ser usado em vários ambientes.
Os servomotores AC também são motores sem escova, que são divididos em motores síncronos e assíncronos. Atualmente, os motores síncronos são geralmente usados no controle de movimento. Tem uma grande faixa de potência e pode alcançar uma grande potência. Alta inércia, a velocidade de rotação mais alta é baixa e diminui rapidamente à medida que a potência aumenta. Portanto, é adequado para aplicações com baixa velocidade e operação suave.
5. Problemas para estar ciente de quando usar o motor
Verifique o seguinte antes de ligar:
1) A tensão da fonte de alimentação é adequada (a sobretensão pode causar danos ao módulo de acionamento); a polaridade +/- da entrada CC não deve estar conectada incorretamente e o valor do modelo do motor ou da configuração atual no controlador do inversor é apropriado (não inicie no início) Muito grande);
2) A linha de sinal de controle está firmemente conectada, e o local industrial deve preferencialmente considerar o problema de blindagem (como usar par trançado);
3) Não conecte os fios que precisam ser conectados ao iniciar. Conecte-se apenas ao sistema mais básico. Depois de correr bem, conecte-os passo a passo.
4) Certifique-se de descobrir o método de aterramento ou use o flutuante.
5) Observe atentamente o estado do motor dentro de meia hora após o início da operação, como se o movimento é normal, o som e a temperatura aumentam, e pare imediatamente o ajuste se o problema for encontrado.