Il motore passo-passo è un motore a controllo ad anello aperto che trasforma un segnale elettrico a impulsi in uno spostamento angolare o lineare. In assenza di perdite di passo, la velocità del motore e la posizione di arresto dipendono dalla frequenza e dal numero di impulsi del segnale, anziché dalla variazione del carico. Quando il motore passo-passo riceve un segnale a impulsi, ruota di un angolo fisso (angolo di passo) in base alla direzione impostata. Lo spostamento angolare e la velocità del motore possono essere controllati regolando il numero e la frequenza degli impulsi, in modo da ottenere un controllo ad anello aperto preciso. Tuttavia, si verificano degli errori tra l'angolo di rotazione effettivo del motore passo-passo e la distanza di passo teorica. Si riscontrano alcuni errori tra un passo e l'altro, ma il numero di passi di ogni ciclo del motore passo-passo rimane costante. In assenza di perdite di passo, l'errore di passo non si accumula nel tempo.
Come prevenire la perdita di passi con un motore passo-passo come quello menzionato sopra? Prima di tutto, dobbiamo capire perché un motore passo-passo perde passi.
1. L'accelerazione del rotore è inferiore alla velocità di rotazione del campo magnetico del motore passo-passo. In altre parole, quando la velocità del rotore è inferiore alla velocità di commutazione, il motore perde un passo. Ciò è dovuto al fatto che la potenza in ingresso al motore è insufficiente e la coppia generata non riesce a tenere il passo con la velocità di rotazione del rotore rispetto al campo magnetico dello statore, causando la perdita di un passo.
2. La velocità media del rotore è superiore alla velocità media di rotazione del campo magnetico dello statore. Lo statore impiega più tempo ad eccitarsi, un tempo superiore a quello richiesto dal motore passo-passo. Il rotore accumula troppa energia durante il processo di passo-passo, con conseguente generazione di una coppia eccessiva da parte del motore e conseguente funzionamento a scatti del motore stesso.
3. L'inerzia di carico del motore passo-passo è elevata.
4. Il motore passo-passo produce la risonanza.
In realtà, la causa della perdita di passo del motore passo-passo risiede essenzialmente nella scelta errata del driver. Solo scegliendo il driver giusto e appropriato, il motore passo-passo può esprimere appieno i suoi vantaggi in termini di controllo preciso. La scelta del driver corretto richiede un driver con una corrente pari o superiore a quella del motore. Se sono richieste basse vibrazioni o un'elevata precisione, è possibile utilizzare un driver a suddivisione. Per i motori a coppia elevata, si utilizza, per quanto possibile, un attuatore ad alta tensione per ottenere buone prestazioni ad alta velocità. Allo stesso tempo, molti utilizzano direttamente un alimentatore switching come alimentatore di pilotaggio. Tuttavia, è generalmente preferibile non utilizzare un alimentatore switching, soprattutto per i motori passo-passo a coppia elevata, a meno che la potenza erogata non sia più del doppio di quella richiesta. Quando il motore è in funzione, si trova ad affrontare un carico induttivo elevato, che genera un'alta tensione istantanea sull'alimentatore. Le prestazioni di sovraccarico dell'alimentatore switching non sono ottimali e il dispositivo di protezione si spegne automaticamente. Inoltre, non è necessaria una precisa stabilizzazione della tensione. A volte, un utilizzo eccessivo può causare danni all'alimentatore switching e al driver. Per alimentare il motore passo-passo, l'alimentatore CC può essere sostituito da un trasformatore toroidale o R convenzionale.
La risonanza del motore passo-passo si verifica quando la frequenza degli impulsi del motore è uguale alla frequenza naturale del motore passo-passo, e tale frequenza è correlata alla suddivisione del driver. Quando si utilizza un motore passo-passo, la capacità di suddivisione dell'attuatore è molto importante. Minore è l'intervallo di risonanza, meglio è. Un elevato carico inerziale è causato dal sovraccarico del motore passo-passo. Per ovviare a questa situazione, è necessario evitare il sovraccarico del motore durante l'utilizzo.
Data di pubblicazione: 26 maggio 2025





