Como escolher entre motor de passo, servo e motor DC? Explique as principais diferenças de uma vez

Depois de três outonos, cada uma das árvores desempenha suas próprias funções. Motores de passo, servos e máquinas DC, qual a diferença entre eles? Esta questão está girando em suas mentes há muito tempo. Não existe equívoco comum mais sério do que misturar esses três, resultando em erros na seleção de um modelo e adicionando problemas desnecessários ao sistema. Hoje, analiso e explico suas condições internas a partir da perspectiva de um artesão.

O que é chamado de motor de passo é um componente da classificação de malha aberta. Sua rotação é determinada com base no número de pulsos. Cada etapa é seguida rigorosamente e não há absolutamente nenhuma ambigüidade. Devido às suas próprias características estruturais, quando o motor de passo está funcionando em baixa velocidade, o torque gerado é tão constante quanto uma montanha e a precisão da memória de posição é incomparável. Seja dentro da impressora ou da máquina de gravação, os sinais da sua existência podem ser vistos por toda parte. No entanto, o motor de passo tem uma desvantagem. Ou seja, quando a velocidade aumenta, o torque fica mais atenuado, assim como um homem forte correndo para frente, quanto maior a distância, menos força ele sente. O que é mais sério é que a preocupação de perder o passo é como uma espada pendurada acima da cabeça. Se a carga for muito pesada, será como se a alma não conseguisse manter sua posição, e a posição indicada pela instrução é completamente oposta à posição real.

A caixa de direção é o tipo de retentor que parece um circuito fechado. Existem potenciômetros e circuitos escondidos dentro dele, e ele refletirá sobre si mesmo o tempo todo. O núcleo principal da caixa de direção é sua fidelidade absoluta ao ângulo. Se noventa graus forem designados, ele defenderá resolutamente os noventa graus até a morte. Mesmo que haja uma força externa que o abale, ele lutará muito e se recuperará. No entanto, o seu alcance de rotação é limitado, principalmente limitado a 180 graus. As articulações do braço robótico e a direção do modelo do carro dependem de sua precisão. No entanto, o preço da caixa de direção costuma ser várias vezes maior que o do motor de passo. Você mesmo deve considerar essa escolha.

O motor DC parece um cavalo galopando no deserto. Uma vez ligado, ele ativará o modo galopante. Sua velocidade pode ser controlada ajustando a tensão. Embora seja pequeno em tamanho, sua densidade de potência é enorme. Seu pequeno corpo contém muito poder. A estrutura da máquina DC é extremamente simples, por isso é barata e tem uma longa vida útil. Ventiladores, furadeiras elétricas e até carros de quatro rodas o utilizam como componente principal. No entanto, as suas desvantagens também são óbvias, ou seja, não pode conhecer a sua própria posição. Por exemplo, se for girado cem vezes, pode parar em noventa e nove ou cento e uma voltas. Mais importante ainda, o controle da máquina DC deve ser suportado por um circuito fechado, caso contrário sua velocidade será errática e difícil de estabilizar.

Palavras-chave: Um circuito fechado é como uma cidade, um circuito aberto é como um barco

Esses três, causa e efeito, são intimamente interdependentes. Se você deseja realizar um posicionamento preciso, além de steppers e servos, nada mais poderá fazer o trabalho. Se você deseja obter o efeito de rotação em alta velocidade, a máquina DC é naturalmente responsável. Se você deseja atingir a meta de custo mínimo, a máquina DC ou o circuito aberto de passo serão a primeira escolha.No entanto, se você estiver em um ambiente complexo com carga pesada e alta frequência, o motor de passo perderá frequentemente a sincronização. Mesmo com vários algoritmos sofisticados, não é tão simples quanto mudar diretamente para um servo (é sobre isso que falarei mais tarde).. O seguinte é um caso comum: Há uma correia transportadora em uma fábrica que inicialmente usava um motor de passo. Durante a fase de operação em alta velocidade, perdeu a sincronização, o que fez com que o material se acumulasse. Mais tarde, foi alterado para uma caixa de velocidades de aceleração e redução DC. Embora a função de posicionamento preciso tenha sido perdida, esperava-se apenas que a operação contínua pudesse ser alcançada e os resultados esperados fossem alcançados. Havia também uma certa junta manipuladora que usava um motor CC incorretamente. A mudança de ângulo era tão séria que era tão instável quanto um bêbado. Depois de corrigi-lo para um servo, a precisão foi restaurada. Deve haver métodos para seleção de modelos e tratamento adequado, que é o princípio fundamental da engenharia.

Perguntas frequentes (perguntas/respostas):

P: O motor de passo queimará se estiver bloqueado?

R: Possui características de aquecimento, mas não é fácil atingir o estado de ignição. Ao operar em baixa velocidade ou em situação de rotor travado, a corrente continuará ininterrupta e a temperatura aumentará muito. Você deve prestar atenção à condição de dissipação de calor ou ao enfraquecimento gradual da intensidade da corrente.

P: Por que o servo emite um zumbido?

Se houver um desvio na posição ou se a carga for muito pesada, ainda serão feitos ajustes finos internamente para resistir a forças externas. Este é um jitter normal de posição intermediária e a carga pode ser aumentada ou a posição virtual pode ser ajustada.

P: Como medir a velocidade do motor DC?

Se você quiser saber a velocidade real, o controle em malha aberta não é viável. A única maneira correta é o feedback em malha fechada, que pode ser obtido adicionando um codificador ou um gerador de tacômetro.

P: Qual dos três tem a vida útil mais longa?

R: Entre os motores DC, o desgaste das escovas é o mais rápido. Para máquinas DC escovadas, o tempo de desgaste das escovas pode chegar a milhares de horas, enquanto para máquinas DC sem escovas, motores de passo e servos (copos centrais), o tempo de desgaste das escovas pode chegar a mais de 10.000 horas.

P: Qual aplicação de perna de robô devo escolher?

A: Servo ou circuito fechado de passo. Com DC comum e sem feedback de posição, é difícil ficar de pé. A posição comum deve ter prioridade.。

P: Como o preço é classificado?

Em um caso, A aqui indica que o preço do servo é o mais caro, o preço do stepper é o segundo e o preço do DC é o mais baixo. No entanto, quando DC de alta precisão é adicionado ao codificador, seu preço excede o do stepper.

Sugestões de ação estão aqui:

Deve ser enfatizado repetidamente aqui que ao selecionar um modelo, você deve considerá-lo com base nas necessidades reais e nunca confiar apenas na preferência pessoal. Se você deseja alcançar um posicionamento econômico de circuito aberto, os motores de passo podem fazer o trabalho. Se você deseja obter um controle preciso do ângulo em circuito fechado, um servo é a melhor escolha.Quando há necessidade de rotação em alta velocidade e não há necessidade de se preocupar com a posição, os motores CC são definitivamente a melhor escolha.。Deixe-me reiterar o ponto central. Os motores de passo têm o problema do medo de perder passos, os servos têm ângulos limitados e os motores CC não têm a capacidade de automonitoramento.. Siga estes três pontos-chave e compare a carga, velocidade, precisão e orçamento relacionados ao projeto, para que você possa entender como fazer a escolha. Se você ainda estiver hesitante, você também pode construir uma bancada de testes simples: sob a mesma condição de carga, deixe esses três motores funcionarem ao longo da trajetória definida e observe cuidadosamente se eles apresentam perda de sincronismo, ultrapassagem e aumento de temperatura. Afinal, a evidência é mais convincente do que a eloqüência.

Portanto, não existe motor onipotente, apenas a escolha adequada do modelo. Deixo uma ideia: no projeto de hoje, o principal indicador é a localização, a velocidade ou o custo? Assim que este problema for resolvido, o motor aparecerá naturalmente.