Comment choisir entre un moteur pas à pas, un servo et un moteur DC ? Expliquez les principales différences à la fois

Après trois automnes, les arbres accomplissent chacun leurs propres tâches. Moteurs pas à pas, servos et machines à courant continu, quelle est la différence entre eux ? Cette question vous trotte dans la tête depuis longtemps. Il n’y a pas d’idée fausse plus grave que de mélanger ces trois éléments, ce qui entraîne des erreurs lors de la sélection d’un modèle et ajoute des problèmes inutiles au système. Aujourd’hui, j’analyse et explique leurs conditions intérieures du point de vue d’un artisan.

Ce qu'on appelle un moteur pas à pas est un composant de la classification en boucle ouverte. Sa rotation est déterminée en fonction du nombre d'impulsions. Chaque étape est strictement suivie et il n’y a absolument aucune ambiguïté. En raison de ses propres caractéristiques structurelles, lorsque le moteur pas à pas fonctionne à basse vitesse, le couple généré est aussi stable qu'une montagne et la précision de la mémoire de position est inégalée. Que ce soit à l’intérieur de l’imprimante ou de la machine à graver, les signes de son existence sont visibles partout. Cependant, le moteur pas à pas présente un inconvénient. C'est-à-dire que lorsque la vitesse augmente, le couple deviendra plus atténué, tout comme un homme fort courant vers l'avant, plus la distance est grande, moins il ressent de force. Ce qui est plus grave, c'est que l'inquiétude de perdre le pas est comme une épée suspendue au-dessus de la tête. Si la charge est trop lourde, ce sera comme si l'âme était incapable de maintenir sa position, et la position indiquée par l'instruction est complètement opposée à la position réelle.

L'appareil à gouverner est le genre de dispositif de retenue qui ressemble à une boucle fermée. Il y a des potentiomètres et des circuits cachés à l'intérieur, et il se reflétera tout le temps. L'élément clé de l'appareil à gouverner est sa fidélité absolue à l'angle. Si quatre-vingt-dix degrés sont désignés, alors il défendra résolument quatre-vingt-dix degrés jusqu'à la mort. Même s'il y a une force extérieure qui le secoue, il se battra dur et récupérera. Cependant, sa plage de rotation est limitée, généralement limitée à 180 degrés. Les articulations du bras robotique et la direction du modèle de voiture dépendent toutes de sa précision. Cependant, le prix de l'appareil à gouverner est souvent plusieurs fois supérieur à celui du moteur pas à pas. Vous devriez réfléchir à ce choix vous-même.

Le moteur à courant continu ressemble à un cheval au galop dans la nature. Une fois allumé, il activera le mode galop. Sa vitesse peut être contrôlée en ajustant la tension. Bien qu’il soit de petite taille, sa densité de puissance est énorme. Son petit corps contient beaucoup de puissance. La structure de la machine à courant continu est extrêmement simple, elle est donc bon marché et a une longue durée de vie. Les ventilateurs, les perceuses électriques et même les voitures à quatre roues l’utilisent tous comme composant principal. Cependant, ses inconvénients sont également évidents, c’est-à-dire qu’il ne peut pas connaître sa propre position. Par exemple, si on le fait tourner cent fois, il peut s'arrêter à quatre-vingt-dix-neuf ou cent un cercles. Plus important encore, le contrôle de la machine à courant continu doit être soutenu par une boucle fermée, sinon sa vitesse sera irrégulière et difficile à stabiliser.

Mots-clés : Une boucle fermée est comme une ville, une boucle ouverte est comme un bateau

Ces trois causes et effets sont étroitement interdépendants. Si vous souhaitez effectuer un positionnement précis, à part les moteurs pas à pas et les servos, rien d'autre ne peut faire l'affaire. Si vous souhaitez obtenir l'effet d'une rotation à grande vitesse, la machine à courant continu en est naturellement responsable. Si vous souhaitez atteindre l'objectif de coût minimal, une machine à courant continu ou une boucle ouverte pas à pas sera le premier choix.Cependant, si vous êtes dans un environnement complexe avec une charge importante et une fréquence élevée, le moteur pas à pas perdra fréquemment la synchronisation. Même avec divers algorithmes sophistiqués, ce n’est pas aussi simple que de passer directement à un servo (c’est ce dont je parlerai plus tard).. Voici un cas courant : il y a un tapis roulant dans une usine qui utilisait initialement un moteur pas à pas. Pendant la phase de fonctionnement à grande vitesse, il a perdu la synchronisation, ce qui a provoqué une accumulation de matériaux. Plus tard, il a été remplacé par une boîte de vitesses d'accélération et de réduction à courant continu. Bien que la fonction de positionnement précis ait été perdue, on espérait simplement qu'un fonctionnement continu pourrait être réalisé et les résultats escomptés ont été obtenus. Il y avait aussi un certain joint de manipulateur qui utilisait incorrectement un moteur à courant continu. La dérive d'angle était si grave qu'elle était aussi instable qu'un ivrogne. Après l'avoir corrigé sur un servo, la précision a été restaurée. Il doit exister des méthodes de sélection des modèles et de traitement approprié, ce qui constitue le principe fondamental de l'ingénierie.

Foire aux questions (Q/R) :

Q : Le moteur pas à pas brûlera-t-il s'il est bloqué ?

R : Il a des caractéristiques de chauffage mais il n’est pas facile d’atteindre l’état d’allumage. Lors d'un fonctionnement à basse vitesse ou dans une situation de rotor bloqué, le courant continuera sans interruption et la température augmentera considérablement. Il faut faire attention aux conditions de dissipation thermique ou à l'affaiblissement progressif de l'intensité du courant.

Q : Pourquoi le servo émet-il un bourdonnement ?

S'il y a un écart dans la position ou si la charge est trop lourde, des ajustements précis sont toujours effectués en interne pour résister aux forces externes. Il s'agit d'une gigue normale en position médiane, et la charge peut être augmentée ou la position virtuelle peut être ajustée.

Q : Comment mesurer la vitesse du moteur à courant continu ?

Si vous souhaitez connaître la vitesse réelle, le contrôle en boucle ouverte n'est pas réalisable. La seule méthode correcte est le retour en boucle fermée, qui peut être obtenu en ajoutant un encodeur ou un générateur de tachymètre.

Q : Lequel des trois a la durée de vie la plus longue ?

R : Parmi les moteurs à courant continu, l’usure des balais est la plus rapide. Pour les machines à courant continu avec balais, le temps d'usure des balais peut atteindre des milliers d'heures, tandis que pour les machines à courant continu sans balais, les moteurs pas à pas et les servos (cuvettes centrales), le temps d'usure des balais peut atteindre plus de 10 000 heures.

Q : Quelle application de jambe de robot dois-je choisir ?

R : Boucle fermée servo ou pas à pas. Avec un courant continu ordinaire et sans retour de position, il est difficile de se tenir debout. La position commune doit être prioritaire.。

Q : Comment le prix est-il trié ?

Dans un cas, A indique ici que le prix du servo est le plus cher, le prix du moteur pas à pas est le deuxième et le prix du DC est le plus bas. Cependant, lorsque du courant continu de haute précision est ajouté au codeur, son prix dépasse celui du stepper.

Les suggestions d’action sont ici :

Il convient de souligner ici à plusieurs reprises que lors de la sélection d'un modèle, vous devez le considérer en fonction de vos besoins réels et ne jamais vous fier uniquement à vos préférences personnelles. Si vous souhaitez obtenir un positionnement économique en boucle ouverte, les moteurs pas à pas peuvent faire l'affaire. Si vous souhaitez obtenir un contrôle précis de l'angle en boucle fermée, un servo est le meilleur choix.Lorsqu'il est nécessaire d'effectuer une rotation à grande vitesse sans se soucier de la position, les moteurs à courant continu sont sans aucun doute le meilleur choix.。Permettez-moi de réitérer le point essentiel. Les moteurs pas à pas ont le problème de la peur de perdre des pas, les servos ont des angles limités et les moteurs à courant continu n'ont pas la capacité de s'auto-surveiller.. Veuillez respecter ces trois points clés et comparer la charge, la rapidité, la précision et le budget liés au projet, afin de comprendre comment faire votre choix. Si vous hésitez encore, autant construire un banc d'essai simple : dans les mêmes conditions de charge, laissez ces trois moteurs tourner le long de la trajectoire fixée, et observez attentivement s'ils présentent des déphasages, des dépassements et des échauffements. Après tout, les preuves sont plus convaincantes que l’éloquence.

Il n’y a donc pas de moteur tout-puissant, seulement le choix approprié du modèle. Je vous laisse avec une réflexion : dans le projet d’aujourd’hui, l’indicateur principal est-il l’emplacement, la vitesse ou le coût ? Une fois ce problème résolu, le moteur apparaîtra naturellement.