Come scegliere tra motore passo-passo, servo e motore DC? Spiega subito le differenze fondamentali

Dopo tre autunni, gli alberi svolgono ciascuno i propri compiti. Motori passo-passo, servo e macchine DC: qual è la differenza tra loro? Questa domanda ronza nelle vostre menti da molto tempo. Non esiste malinteso comune più grave che mescolare questi tre insieme, con conseguenti errori nella scelta di un modello e aggiungendo inutili problemi al sistema. Oggi analizzo e spiego le loro condizioni interiori dal punto di vista di un artigiano.

Quello che viene chiamato motore passo-passo è un componente nella classificazione a circuito aperto. La sua rotazione è determinata in base al numero di impulsi. Ogni passaggio è seguito rigorosamente e non c'è assolutamente alcuna ambiguità. A causa delle sue caratteristiche strutturali, quando il motore passo-passo funziona a bassa velocità, la coppia generata è stabile come una montagna e la precisione della memoria di posizione non ha eguali. Che sia all'interno della stampante o della macchina per incidere, i segni della sua esistenza sono visibili ovunque. Tuttavia, il motore passo-passo presenta uno svantaggio. Cioè, quando la velocità aumenta, la coppia diventerà più attenuata, proprio come un uomo forte che corre in avanti, maggiore è la distanza, meno forza sente. La cosa più grave è che la preoccupazione di perdere il passo è come una spada che pende sopra la testa. Se il carico è troppo pesante, sarà come se l'anima non riuscisse a mantenere la sua posizione, e la posizione indicata dall'istruzione è completamente opposta alla posizione reale.

Lo sterzo è il tipo di fermo che è come un circuito chiuso. Ci sono potenziometri e circuiti nascosti al suo interno e rifletterà continuamente su se stesso. Il nucleo fondamentale dello sterzo è la sua assoluta fedeltà all'angolo. Se vengono designati novanta gradi, allora difenderà risolutamente novanta gradi fino alla morte. Anche se c’è una forza esterna che lo scuote, combatterà duramente e si riprenderà. Tuttavia, il suo raggio di rotazione è limitato, per lo più limitato a 180 gradi. Le articolazioni del braccio robotico e lo sterzo del modello di auto fanno tutti affidamento sulla sua precisione. Tuttavia, il prezzo dello sterzo è spesso molte volte superiore a quello dello stepper. Dovresti considerare tu stesso questa scelta.

Il motore DC sembra un cavallo al galoppo nel deserto. Una volta acceso, attiverà la modalità galoppo. La sua velocità può essere controllata regolando la tensione. Sebbene sia di piccole dimensioni, la sua densità di potenza è enorme. Il suo piccolo corpo contiene molta potenza. La struttura della macchina DC è estremamente semplice, quindi economica e di lunga durata. Ventilatori, trapani elettrici e persino le auto a quattro ruote lo utilizzano come componente principale. Ma anche i suoi svantaggi sono evidenti, cioè non può conoscere la propria posizione. Ad esempio, se viene ruotato cento volte, potrebbe fermarsi a novantanove o centouno cerchi. Ancora più importante, il controllo della macchina DC deve essere supportato da un circuito chiuso, altrimenti la sua velocità sarà irregolare e difficile da stabilizzare.

Parole chiave: un circuito chiuso è come una città, un circuito aperto è come una barca

Questi tre, causa ed effetto, sono strettamente interdipendenti. Se vuoi eseguire un posizionamento preciso, a parte stepper e servo, nient'altro può fare il lavoro. Se si desidera ottenere l'effetto della rotazione ad alta velocità, la macchina DC è naturalmente responsabile. Se si desidera raggiungere l'obiettivo di un costo minimo, la prima scelta sarà la macchina DC o lo stepper ad anello aperto.Tuttavia, se ci si trova in un ambiente complesso con carico pesante e alta frequenza, il motore passo-passo perderà spesso la sincronizzazione. Anche con vari algoritmi sofisticati, non è così semplice come passare direttamente a un servo (di questo parlerò più avanti).. Quello che segue è un caso comune: in una fabbrica è presente un nastro trasportatore che inizialmente utilizzava un motore passo-passo. Durante la fase di funzionamento ad alta velocità, ha perso la sincronizzazione, causando un accumulo di materiale. Successivamente, è stato modificato in un cambio di accelerazione e riduzione DC. Sebbene la funzione di posizionamento preciso sia andata perduta, si sperava solo di poter ottenere un funzionamento continuo e i risultati attesi sono stati raggiunti. C'era anche un certo giunto del manipolatore che utilizzava un motore CC in modo errato. La deriva angolare era così grave che era instabile come un ubriaco. Dopo averlo corretto su un servo, la precisione è stata ripristinata. Devono esserci metodi per la selezione del modello e un trattamento appropriato, che è il principio primario dell’ingegneria.

Domande frequenti (Q/A):

D: Il motore passo-passo brucerà se è bloccato?

R: Ha caratteristiche di riscaldamento ma non è facile raggiungere lo stato di accensione. Quando si funziona a bassa velocità o in una situazione di rotore bloccato, la corrente continuerà ininterrotta e la temperatura aumenterà notevolmente. È necessario prestare attenzione alla condizione di dissipazione del calore o al graduale indebolimento dell'intensità di corrente.

D: Perché il servo emette un ronzio?

Se si verifica una deviazione nella posizione o il carico è troppo pesante, vengono comunque apportate regolazioni fini internamente per resistere alle forze esterne. Si tratta di un normale jitter da posizione media e il carico può essere aumentato o la posizione virtuale può essere regolata.

D: Come misurare la velocità del motore DC?

Se si desidera conoscere la velocità reale, il controllo ad anello aperto non è fattibile. L'unico modo corretto è il feedback ad anello chiuso, che può essere ottenuto aggiungendo un encoder o un generatore tachimetrico.

D: Quale dei tre ha la durata di vita più lunga?

R: Tra i motori CC, l'usura delle spazzole è quella più rapida. Per le macchine DC con spazzole, il tempo di usura delle spazzole può raggiungere migliaia di ore, mentre per le macchine DC senza spazzole, i motori passo-passo e i servi (coppe centrali), il tempo di usura delle spazzole può raggiungere più di 10.000 ore.

D: Quale applicazione per la gamba del robot dovrei scegliere?

A: Servo o passo-passo ad anello chiuso. Con la normale corrente continua e senza feedback di posizione, è difficile stare in piedi. La posizione comune deve avere la priorità.。

D: Come viene ordinato il prezzo?

In un caso, A indica che il prezzo del servo è il più costoso, il prezzo dello stepper è il secondo e il prezzo della DC è il più basso. Tuttavia, quando all'encoder viene aggiunta la corrente continua ad alta precisione, il suo prezzo supera quello dello stepper.

I suggerimenti per l'azione sono qui:

Qui va sottolineato più volte che quando si sceglie un modello è necessario considerarlo in base alle effettive esigenze e non basarsi mai esclusivamente sulle preferenze personali. Se vuoi raggiungere un posizionamento economico ad anello aperto, i motori passo-passo possono fare il lavoro. Se si desidera ottenere un controllo preciso dell'angolo a circuito chiuso, un servo è la scelta migliore.Quando è necessaria una rotazione ad alta velocità e non è necessario preoccuparsi della posizione, i motori CC sono sicuramente la scelta migliore.。Vorrei ribadire il punto centrale. I motori passo-passo hanno il problema della paura di perdere passi, i servo hanno angoli limitati e i motori CC non hanno la capacità di automonitoraggio.. Ti invitiamo a rispettare questi tre punti chiave e confrontare il carico, la velocità, la precisione e il budget relativo al progetto, in modo da poter capire come effettuare la scelta. Se sei ancora indeciso, potresti anche costruire un semplice banco di prova: nelle stesse condizioni di carico, lascia che questi tre motori funzionino lungo la traiettoria impostata e osserva attentamente se presentano sfasamenti, superamenti e aumenti di temperatura. Dopotutto, le prove sono più convincenti dell’eloquenza.

Pertanto non esiste un motore onnipotente, ma solo la scelta adeguata del modello. Ti lascio con una riflessione: nel progetto di oggi, l'indicatore principale è la posizione, la velocità o il costo? Una volta risolto questo problema, il motore apparirà naturalmente.