Como sistema de control de bucle abierto, el motor paso a paso tiene una relación esencial con la tecnología de control digital moderna. En el sistema de control digital doméstico, el motor paso a paso se utiliza ampliamente. Con la llegada de los servosistemas de CA totalmente digitales, los servomotores de CA también 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 actuadores en los sistemas de control de movimiento. Aunque los dos son similares en términos de métodos de control (señales direccionales y de ráfaga), existen diferencias importantes en el rendimiento y la aplicación. Ahora se compara el desempeño de los dos.
Primero, la precisión del control es diferente.
El ángulo de paso del motor paso a paso híbrido de dos fases es generalmente de 1,8 grados y 0.9 grados, y el ángulo de paso del motor paso a paso híbrido de cinco fases es generalmente de 0.72 grados y {{ 8}}.36 grados . También hay algunos motores paso a paso de alto rendimiento con ángulos de paso más pequeños después de la subdivisión. Por ejemplo, el ángulo de paso del motor paso a paso híbrido de dos fases producido por Sanyo (SANYO DENKI) se puede establecer en 1,8 grados, 0.9 grados, 0.72 grados, {{18} }.36 grados, {{20}}.18 grados, 0.09 grados, 0,072 grados y 0,036 grados a través del interruptor DIP, que es compatible con el ángulo de paso de motores paso a paso híbridos de dos y cinco fases.
La precisión del control del servomotor de CA está garantizada por un codificador giratorio en el extremo posterior del eje del motor. En el caso del servomotor de CA totalmente digital de Sanyo, para un motor con un codificador de cable 2000-estándar, el pulso equivalente es de 360 grados/8000=0.045 grados debido a la tecnología cuádruple utilizada dentro del controlador. . Para un motor con un codificador de 17-bits, el controlador realiza una revolución por cada 131072 pulsos que recibe el motor, es decir, su pulso equivalente es 360 grados /131072=0.0027466 grados, que es 1/655 de el pulso equivalente de un motor paso a paso con un ángulo de paso de 1,8 grados.
En segundo lugar, las características de baja frecuencia son diferentes.
Los motores paso a paso son propensos a vibraciones de baja frecuencia a bajas velocidades. La frecuencia de vibración está relacionada con la situación de carga y el rendimiento del variador, y generalmente se considera que la frecuencia de vibración es la mitad de la frecuencia de despegue sin carga del motor. 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 baja velocidad, generalmente se debe utilizar tecnología de amortiguación para superar el fenómeno de vibración de baja frecuencia, como agregar un amortiguador al motor o usar tecnología de subdivisión en el controlador.
El servomotor de CA funciona muy suavemente y no vibra incluso a bajas velocidades. El servosistema de CA tiene una función de supresión de resonancia para 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.
En tercer lugar, las características de la frecuencia del momento 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 ~ 600 RPM. El servomotor de CA tiene una salida de par constante, es decir, dentro de su velocidad nominal (generalmente 2000 RPM o 3000 RPM), puede generar el par nominal y es una salida de potencia constante por encima de la velocidad nominal.
Cuarto, la capacidad de sobrecarga es diferente.
Los motores paso a paso generalmente no tienen capacidad de sobrecarga. El servomotor de CA tiene una gran capacidad de sobrecarga. Tomemos como ejemplo el servosistema Sanyo AC, tiene capacidades de sobrecarga de velocidad y sobrecarga de par. Tiene un par máximo de dos a tres veces el par nominal y puede utilizarse para superar el momento de inercia de la carga inercial en el momento del arranque. Debido a que el motor paso a paso no tiene esta capacidad de sobrecarga, para superar este par de inercia durante la selección, a menudo es necesario seleccionar un motor con un par mayor, y la máquina no necesita un par tan grande durante el funcionamiento normal, por lo que Hay un fenómeno de desperdicio de torque.
Quinto, el rendimiento de la operación es diferente.
El control del motor paso a paso es un control de bucle abierto, la frecuencia de arranque es demasiado alta o la carga es demasiado grande, es fácil perder el paso o detener el fenómeno, y la velocidad es demasiado alta al detenerse, y es fácil sobrepasar, por lo que para garantizar la precisión del control, se debe abordar el problema del aumento y la disminución de la velocidad. El sistema de servoaccionamiento de CA es un control de bucle cerrado, el controlador puede muestrear directamente la señal de retroalimentación del codificador del motor y se forman el anillo de posición interno y el bucle de velocidad, y generalmente no habrá pérdida de paso ni sobrepaso del motor paso a paso. Y el rendimiento del control es más confiable.
Sexto, el rendimiento de la respuesta de velocidad es diferente.
El motor paso a paso tarda entre 200 y 400 milisegundos en acelerar desde parado hasta una velocidad de trabajo (generalmente unos cientos de revoluciones por minuto). El rendimiento de aceleración del servosistema de CA es bueno; tomando como ejemplo el servomotor de CA SANYO de 400 W, solo toma unos milisegundos acelerar desde parado hasta su velocidad nominal de 3000 RPM, que se puede usar para ocasiones de control que requieren rapidez. empezar y parar.
En resumen, el servosistema de CA es superior a los motores paso a paso en muchos aspectos de rendimiento. Sin embargo, en algunas ocasiones poco exigentes, los motores paso a paso se suelen utilizar como motores de actuador. Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de control, es necesario considerar exhaustivamente los requisitos de control, el costo y otros factores, y seleccionar el motor de control adecuado.