Qual é o certo para o seu aplicativo? Vamos explorar os principais critérios de decisão, incluindo velocidade, aceleração e metas de preços.

Motores de passo

Os motores de passo consistem em um rotor com ímãs permanentes e um estator estacionário que carrega os enrolamentos. Quando a corrente percorre os enrolamentos do estator, ele gera uma distribuição de fluxo magnético que interage com a distribuição do campo magnético do rotor para aplicar uma força de viragem. Os motores de passo apresentam contagens de poste muito altas, normalmente 50 ou mais. O motorista do motor de passo energiza cada pólo em sequência para que o rotor gire em uma série de incrementos ou etapas. Devido à contagem de polos muito alta, o movimento parece ser contínuo.

Em teoria, uma caixa de câmbio pode ser usada para aumentar o torque, mas é aqui que a baixa velocidade dos motores de passo se torna um problema. Adicionar um redutor de engrenagem de 10: 1 a um motor de passo de 1.200 rpm pode aumentar o torque por uma ordem de magnitude, mas também diminuirá a velocidade para 120 rpm. Se o motor estiver sendo usado para acionar um atuador do parafuso de bola ou similar, provavelmente não fornecerá velocidade suficiente para satisfazer as necessidades do aplicativo.

Os motores de passo geralmente não estão disponíveis em tamanhos de quadros maiores que o NEMA 34, com a maioria das aplicações caindo nos tamanhos dos motores NEMA 17 ou NEMA 23. Como resultado, é incomum encontrar motores de passo capazes de produzir mais de 1.000 a 2.000 polegadas de torque.

Os motores de passo também têm limitações de desempenho. Você pode pensar em um motor de passo como um sistema de massa de mola. O motor precisa quebrar o atrito para começar a girar e mover a carga, momento em que o rotor não está totalmente controlado. Como resultado, um comando para avançar em cinco etapas pode resultar apenas no motor girando quatro etapas - ou seis.

Se a unidade comandar um motor para avançar 200 etapas, no entanto, fará isso em apenas algumas etapas, o que nesse ponto representa um erro de alguns por cento. Embora comandemos os motores de passo com uma resolução de tipicamente entre 25.000 e 50.000 contagens por revolução, porque o motor é um sistema de massa de mola sob carga, nossa resolução típica é de 2.000 a 6.000 contagens por revolução. Ainda assim, nessas resoluções, mesmo um movimento de 200 etapas corresponde a uma fração de um grau.

A adição de um codificador permitirá que o sistema rastreie com precisão o movimento, mas não será capaz de superar a física básica do motor. Para aplicações que requerem maior precisão e resolução de posicionamento, o Servo Motors fornece uma solução melhor.

Servo Motors

Como os motores de passo, o Servo Motors tem muitas implementações. Vamos considerar o design mais comum, que incorpora um rotor com ímãs permanentes e um estator estacionário com os enrolamentos. Aqui também, a corrente cria uma distribuição de campo magnético que atua no rotor para desenvolver torque. No entanto, os motores servo têm contagens de polo significativamente mais baixas do que os motores de passo. Como resultado, eles devem ser executados em circuito fechado.

A operação de circuito fechado permite que o controlador/unidade comanda que a carga permaneça em uma posição específica, no entanto, e o motor fará ajustes contínuos para mantê-la lá. Assim, o Servo Motors pode entregar o torque segurando de fato. Observe, no entanto, o cenário de torque de velocidade zero depende do tamanho do motor adequadamente para controlar a carga e impedir a oscilação sobre o local comandado.

Os motores servo normalmente usam ímãs de terra rara, enquanto os motores de passo usam com mais frequência ímãs convencionais mais baratos. Os ímãs da Terra rara permitem o desenvolvimento de torque mais alto em um pacote menor. A Servo Motors também ganha uma vantagem de torque de seu tamanho físico geral. Os diâmetros do motor servo normalmente variam de NEMA 17 até 220 mm. Como resultado desses fatores combinados, o Servo Motors pode fornecer torques de até 250 libras-pés.

A combinação de velocidade e torque permite que o Servo Motors ofereça melhor aceleração do que os motores de passo. Eles também oferecem maior precisão de posicionamento como resultado da operação de circuito fechado.

Pensamentos finais

Servo Motors oferece uma vantagem inegável de desempenho. Em termos de repetibilidade, no entanto, os motores de passo podem ser bastante competitivos. Este ponto traz um equívoco comum sobre os motores de passo, que é o mito do movimento perdido. Como discutimos anteriormente, a natureza da primavera em massa de um motor de passo pode resultar em algumas etapas perdidas. Como a unidade está comandando o passo a se mover para um local angular, as etapas perdidas não são transportadas de rotação para rotação, no entanto. Rotação para rotação, os motores de passo são altamente repetíveis. Procure uma discussão mais detalhada sobre este tópico em uma futura postagem no blog.

A discussão acima nos leva a uma diferenciação final final entre os eixos de passo e os eixos servo, o que é o custo. Os motores de passo normalmente não exigem feedback, usam ímãs menos caros e raramente incorporam caixas de câmbio. Devido à alta contagem de polos e à sua capacidade de gerar torque de retenção, eles consomem menos energia a zero velocidade. Como resultado, um motor de passo pode estar de acordo com uma ordem de magnitude mais barata que um motor servo comparável.

Para resumir, os motores de passo são boas soluções para aplicações com requisitos de baixa velocidade, baixa aceleração e baixa precisão. Os motores de passo também tendem a ser compactos e baratos. Isso torna esses motores uma boa opção para aplicações médicas, biotecnológicas, de segurança e defesa e semicondutores. Servo Motors é uma escolha melhor para sistemas que requerem alta velocidade, alta aceleração e alta precisão. A troca é um custo e complexidade mais altos. Os motores servo são normalmente usados ​​em embalagens, conversão, processamento da Web e aplicativos semelhantes.

Quando seu aplicativo estiver perdoando, mas seu orçamento não estiver, considere um motor de passo. Se o desempenho for o aspecto mais importante, um servo motor fará o trabalho, mas estará preparado para pagar mais.