Différence et sélection de moteur pas à pas et de servomoteur
1. La principale différence entre l’entraînement pas à pas et l’asservissement.
2. Plusieurs problèmes pratiques dans le processus de sélection spécifique.
Vue d'ensemble:
Les moteurs pas à pas sont principalement classés en fonction du nombre de phases. Les moteurs pas à pas biphasés et triphasés sont largement utilisés sur le marché. Le moteur pas à pas à deux phases peut être divisé en 400 parties égales par tour, et le moteur à cinq phases peut être divisé en 1000 parties égales. Par conséquent, les caractéristiques du moteur pas à pas à cinq phases sont meilleures, le temps d'accélération / décélération est plus court et l'inertie dynamique est plus faible. .
Avec l'avènement des systèmes d'asservissement AC entièrement numériques, les servo-moteurs AC sont de plus en plus utilisés dans les systèmes de commande numériques. Afin de s’adapter à l’évolution de la commande numérique, le moteur pas à pas ou le servomoteur AC entièrement numérique est principalement utilisé comme moteur d’exécution dans le système de commande de mouvement. Bien que les deux commandes soient similaires (signaux de rafale et de direction), les performances et les applications varient considérablement.
Maintenant, comparez les performances des deux.
Tout d'abord, la précision du contrôle est différente
L'angle du moteur pas à pas hybride à deux phases est généralement de 3,6 et 1,8 degrés, et l'angle du moteur pas à pas hybride à cinq phases est de 0,72 et 0,36 degrés. Il existe également des moteurs pas à pas hautes performances avec des angles de pas plus petits. Par exemple, un moteur pas à pas pour une machine à couper le fil lente produite par certaines entreprises nationales a un angle de pas de 0,09 degré; l'angle de pas d'un moteur pas à pas hybride triphasé produit par certaines sociétés internationales peut être réglé par un commutateur à cadran. Il est compris entre 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072 et 0,036, et est compatible avec l'angle de pas des moteurs pas à pas hybrides à deux et à cinq phases.
La précision du contrôle du servo-moteur à courant alternatif est garantie par le codeur rotatif situé à l'arrière de l'arbre du moteur. Prenons, par exemple, notre moteur servo entièrement numérique à CA. Pour un moteur avec un codeur standard de 2500 lignes, l'équivalent d'impulsions est de 360 degrés / 10000 = 0,036 degrés en raison de la technologie de fréquence quadruple à l'intérieur du pilote. Pour un moteur avec un codeur 17 bits, le variateur reçoit un tour sur 217 = 131072 moteurs à impulsions, ce qui signifie que son impulsion équivalente est de 360 degrés / 131072 = 9,89 secondes. C'est 1/655 de l'équivalent en impulsions d'un moteur pas à pas avec un angle de pas de 1,8 degré.
Deuxièmement, les caractéristiques de basse fréquence sont différentes
Les moteurs pas à pas sont sujets aux vibrations basse fréquence à basse vitesse. La fréquence de vibration est liée à l'état de charge et aux performances du conducteur. On considère généralement que la fréquence de vibration correspond à la moitié de la fréquence de décollage du moteur à vide. Ce phénomène de vibration basse fréquence, déterminé par le principe de fonctionnement du moteur pas à pas, est très préjudiciable au fonctionnement normal de la machine. Lorsque le moteur pas à pas fonctionne à basse vitesse, la technologie d’amortissement devrait généralement être utilisée pour surmonter les phénomènes de vibration à basse fréquence, tels que l’ajout d’un amortisseur au moteur ou la subdivision de l’entraînement.
Le servo-moteur à courant alternatif fonctionne très bien et les vibrations ne se produisent pas, même à basse vitesse. Le système d'asservissement en courant alternatif dispose d'une fonction de suppression de la résonance pouvant couvrir la rigidité de la machine et dispose d'une fonction d'analyse de fréquence (fft) à l'intérieur du système pour détecter le point de résonance de la machine et faciliter le réglage du système.
Troisièmement, la différence de caractéristiques de fréquence
Le couple de sortie du moteur pas à pas diminue à mesure que la vitesse augmente et diminue fortement lorsque la vitesse est élevée. La vitesse de fonctionnement maximale est généralement comprise entre 300 et 600 tr / min.
Le servo-moteur à courant alternatif est une sortie à couple constant, c’est-à-dire qu’il peut émettre le couple nominal dans les limites de sa vitesse nominale (généralement 2 000 tr / min ou 3 000 tr / min). Il s’agit d’une sortie de puissance constante supérieure à la vitesse nominale.
Quatrième capacité de charge différente
Les moteurs pas à pas n'ont généralement pas de capacité de surcharge. Le servo-moteur à courant alternatif a une forte capacité de surcharge. Prenons l'exemple de notre système d'asservissement en courant alternatif, il offre une capacité de surcharge de vitesse et de surcharge de couple. Son couple maximal est trois fois le couple nominal et peut être utilisé pour surmonter le moment d'inertie de la charge d'inertie au moment du démarrage. Comme les moteurs pas à pas ne disposent pas d'une telle capacité de surcharge, pour surmonter ce moment d'inertie lors de la sélection, il est souvent nécessaire de sélectionner un moteur avec un couple élevé, et la machine n'a pas besoin d'un couple aussi important en fonctionnement normal, et un couple apparaît. Le phénomène des déchets.
Cinq, performances d'exploitation différentes
Le contrôle du moteur pas à pas est un contrôle en boucle ouverte. Si la fréquence de démarrage est trop élevée ou si la charge est trop importante, elle peut être perdue ou bloquée. Si la vitesse est trop élevée pendant l’arrêt, le dépassement risque de se produire. Par conséquent, afin de garantir la précision du contrôle, il convient de le gérer correctement. Le problème de la vitesse de montée et de descente. Le système de servo variateur AC est un contrôle en boucle fermée. Le variateur peut directement échantillonner le signal de retour du codeur du moteur. La boucle de position interne et la boucle de vitesse sont formées. En règle générale, le moteur pas à pas est perdu ou en surcharge, et les performances de contrôle sont plus fiables.
Sixièmement, les performances d’impact de vitesse sont différentes
Il faut 200 à 400 millisecondes pour que le moteur pas à pas accélère de l'arrêt à la vitesse de fonctionnement (généralement plusieurs centaines de tours par minute). Le système d'asservissement AC a de meilleures performances d'accélération. En prenant comme exemple le servo-moteur ca msma400w de Panasonic, il ne faut que quelques millisecondes pour passer de l’arrêt à la vitesse nominale de 3000 tr / min. Il peut être utilisé dans des applications de contrôle nécessitant un démarrage et un arrêt rapides.
Comment choisir?
1. Comment choisir correctement le servomoteur et le moteur pas à pas
En fonction principalement de l’application, il est simple de déterminer: la nature de la charge (telle que la charge horizontale ou verticale), le couple, l’inertie, la vitesse, la précision, les exigences d’accélération et de décélération, les exigences de contrôle supérieur (telles que l’interface portuaire et la communication). En termes d'exigences, la méthode de contrôle principale est la position, le couple ou la vitesse, que l'alimentation soit en courant continu ou alternatif, ou que la plage de tension est alimentée par batterie. Elle permet de déterminer le modèle du moteur et le variateur ou contrôleur associé.
2. Comment utiliser le moteur pas à pas?
En fonction du courant du moteur, un conducteur supérieur ou égal à ce courant est utilisé. Un lecteur subdivisé peut être utilisé si une faible vibration ou une haute précision est requise. Pour les moteurs à couple élevé, utilisez autant que possible les entraînements à haute tension pour obtenir de bonnes performances à haute vitesse.
3.Quelle est la différence entre les moteurs pas à pas à 2 phases et à 5 phases? Comment choisir?
Le moteur à deux phases a un faible coût, mais les vibrations à basse vitesse sont importantes et le couple à haute vitesse est rapidement réduit. Le moteur à 5 phases a moins de vibrations et des performances à haute vitesse, ce qui est 30 à 50% supérieur à celui du moteur à 2 phases. Il peut remplacer le servomoteur dans certaines occasions.
4. Quand le système servo CC est-il sélectionné, quelle est la différence entre celui-ci et le servo CA?
Les servo-moteurs à courant continu sont divisés en moteurs à balais et à balais.
Le moteur des balais a un faible coût, une structure simple, un couple de démarrage élevé, une large plage de régulation de vitesse, un contrôle et une maintenance faciles, mais une maintenance pratique (remplacement des balais de charbon), des interférences électromagnétiques et des exigences environnementales. Il peut donc être utilisé dans des applications industrielles et résidentielles générales sensibles aux coûts.
Le moteur sans balai est de petite taille, de poids léger, de puissance importante, de réponse rapide, de vitesse élevée, de faible inertie, de rotation douce et de couple stable. Le contrôle est complexe et il est facile de réaliser une intelligence. Le procédé de commutation électronique est flexible et peut être une commutation à onde carrée ou une commutation à onde sinusoïdale. Le moteur ne nécessite aucun entretien, présente un rendement élevé, une température de fonctionnement basse, un faible rayonnement électromagnétique et une longue durée de vie. Il peut être utilisé dans divers environnements.
Les servo-moteurs à courant alternatif sont également des moteurs sans balai, qui sont divisés en moteurs synchrones et asynchrones. Actuellement, les moteurs synchrones sont généralement utilisés dans le contrôle de mouvement. Il a une large plage de puissance et peut atteindre une grande puissance. Inertie élevée, la vitesse de rotation la plus élevée est faible et diminue rapidement à mesure que la puissance augmente. Par conséquent, il convient aux applications à faible vitesse et bon fonctionnement.
5. Problèmes à connaître lors de l'utilisation du moteur
Vérifiez les points suivants avant de mettre sous tension:
1) La tension d'alimentation est-elle appropriée (une surtension risque d'endommager le module variateur); le pôle +/- de l'entrée CC ne doit pas être mal raccordé et le modèle de moteur ou la valeur de réglage actuelle du variateur de vitesse est approprié (ne commencez pas au début) trop grand);
2) La ligne de signal de commande est fermement connectée et le site industriel devrait de préférence prendre en compte le problème de blindage (tel que l’utilisation d’une paire torsadée);
3) Ne connectez pas les fils qui doivent être connectés lors du démarrage. Connectez-vous uniquement au système le plus élémentaire. Après avoir bien fonctionné, connectez-les pas à pas.
4) Assurez-vous de connaître la méthode de mise à la terre ou utilisez la méthode flottante.
5) Observez attentivement l'état du moteur dans la demi-heure qui suit le démarrage du fonctionnement, par exemple si le mouvement est normal, le bruit et l'élévation de la température, et arrêtez immédiatement le réglage si le problème est détecté.