¿Cómo elegir entre motor paso a paso, servo y motor DC? Explique las diferencias principales de una vez

Después de tres otoños, cada uno de los árboles cumple con sus propias funciones. Motores paso a paso, servos y máquinas DC, ¿cuál es la diferencia entre ellos? Esta pregunta lleva mucho tiempo dando vueltas en vuestras mentes. No existe un error común más grave que mezclar estos tres, lo que resulta en errores al seleccionar un modelo y agrega problemas innecesarios al sistema. Hoy analizo y explico sus condiciones internas desde la perspectiva de un artesano.

El llamado motor paso a paso pertenece a la clasificación de circuito abierto. Su rotación se determina en función del número de pulsos. Cada paso se sigue estrictamente y no hay absolutamente ninguna ambigüedad. Debido a sus propias características estructurales, cuando el motor paso a paso funciona a baja velocidad, el par generado es tan constante como una montaña y la precisión de la memoria de posición es incomparable. Ya sea dentro de la impresora o de la máquina de grabado, se pueden ver signos de su existencia en todas partes. Sin embargo, el motor paso a paso tiene un inconveniente. Es decir, cuando la velocidad aumenta, el par se atenuará más, al igual que un hombre fuerte que corre hacia adelante, cuanto mayor es la distancia, menos fuerza siente. Lo que es más grave es que la preocupación por perder el paso es como una espada que cuelga sobre la cabeza. Si la carga es demasiado pesada, será como si el alma no pudiera mantener su posición, y la posición indicada por la instrucción es completamente opuesta a la posición real.

El mecanismo de dirección es el tipo de retenedor que es como un circuito cerrado. Hay potenciómetros y circuitos escondidos en su interior y se reflejará en sí mismo todo el tiempo. La clave del mecanismo de dirección es su absoluta fidelidad al ángulo. Si se designan noventa grados, defenderá resueltamente los noventa grados hasta la muerte. Incluso si hay una fuerza externa que lo sacude, luchará duro y se recuperará. Sin embargo, su rango de rotación es limitado, principalmente limitado a 180 grados. Las articulaciones del brazo robótico y la dirección del modelo de automóvil dependen de su precisión. Sin embargo, el precio del mecanismo de dirección suele ser varias veces mayor que el del motor paso a paso. Deberías considerar esta elección tú mismo.

El motor de CC parece un caballo al galope en el desierto. Una vez encendido, activará el modo de galope. Su velocidad se puede controlar ajustando el voltaje. Aunque es de tamaño pequeño, su densidad de potencia es enorme. Su pequeño cuerpo contiene mucho poder. La estructura de la máquina de CC es extremadamente simple, por lo que es económica y tiene una larga vida útil. Los ventiladores, los taladros eléctricos e incluso los coches de cuatro ruedas lo utilizan como componente central. Sin embargo, sus desventajas también son obvias: no puede conocer su propia posición. Por ejemplo, si se gira cien veces, puede detenerse en noventa y nueve o ciento un círculos. Más importante aún, el control de la máquina de CC debe estar respaldado por un circuito cerrado; de lo contrario, su velocidad será errática y difícil de estabilizar.

Palabras clave: un circuito cerrado es como una ciudad, un circuito abierto es como un barco

Estos tres, causa y efecto, son estrechamente interdependientes. Si desea realizar un posicionamiento preciso, aparte de los motores paso a paso y los servos, nada más puede hacer el trabajo. Si desea lograr el efecto de rotación a alta velocidad, la máquina de CC es naturalmente responsable. Si desea lograr el objetivo de un costo mínimo, la primera opción será una máquina de CC o un circuito abierto paso a paso.Sin embargo, si se encuentra en un entorno complejo con carga pesada y alta frecuencia, el motor paso a paso con frecuencia perderá la sincronización. Incluso con varios algoritmos sofisticados, no es tan simple como cambiar directamente a un servo (de esto hablaré más adelante).. El siguiente es un caso común: hay una cinta transportadora en una fábrica que inicialmente usaba un motor paso a paso. Durante la etapa de operación de alta velocidad perdió la sincronización, lo que provocó que el material se acumulara. Posteriormente, se cambió a una caja de cambios de aceleración y reducción de corriente continua. Aunque se perdió la función de posicionamiento preciso, solo se esperaba que se pudiera lograr un funcionamiento continuo y se lograran los resultados esperados. También había cierta articulación manipuladora que usaba un motor de CC de manera incorrecta. La desviación del ángulo era tan grave que era tan inestable como un borracho. Después de corregirlo a un servo, se restableció la precisión. Deben existir métodos para la selección del modelo y el tratamiento adecuado, que es el principio fundamental de la ingeniería.

Preguntas frecuentes (Q/A):

P: ¿Se quemará el motor paso a paso si está bloqueado?

R: Tiene características de calentamiento pero no es fácil alcanzar el estado de ignición. Cuando funciona a baja velocidad o en una situación de rotor bloqueado, la corriente continuará ininterrumpida y la temperatura aumentará considerablemente. Debes prestar atención a las condiciones de disipación de calor o al debilitamiento gradual de la intensidad de la corriente.

P: ¿Por qué el servo emite un zumbido?

Si hay una desviación en la posición o la carga es demasiado pesada, todavía se realizan ajustes finos internamente para resistir fuerzas externas. Esta es una fluctuación normal en la posición media y la carga se puede aumentar o se puede ajustar la posición virtual.

P: ¿Cómo medir la velocidad del motor de CC?

Si desea conocer la velocidad real, el control de bucle abierto no es factible. La única forma correcta es la retroalimentación de circuito cerrado, que se puede lograr agregando un codificador o un generador de tacómetro.

P: ¿Cuál de los tres tiene la vida útil más larga?

R: Entre los motores de CC, el desgaste de las escobillas es el más rápido. Para las máquinas de CC con escobillas, el tiempo de desgaste de las escobillas puede alcanzar miles de horas, mientras que para las máquinas de CC sin escobillas, motores paso a paso y servos (copas centrales), el tiempo de desgaste de las escobillas puede alcanzar más de 10.000 horas.

P: ¿Qué aplicación de pata de robot debo elegir?

R: Servo o circuito cerrado paso a paso. Con CC normal y sin retroalimentación de posición, es difícil mantenerse en pie. Hay que dar prioridad a la posición común.。

P: ¿Cómo se clasifica el precio?

En un caso, A aquí indica que el precio del servo es el más caro, el precio del paso a paso es el segundo y el precio del DC es el más bajo. Sin embargo, cuando se agrega CC de alta precisión al codificador, su precio supera al del paso a paso.

Las sugerencias de acción están aquí:

Aquí se debe enfatizar repetidamente que al seleccionar un modelo, debe considerarlo en función de las necesidades reales y nunca confiar únicamente en las preferencias personales. Si desea lograr un posicionamiento económico de circuito abierto, los motores paso a paso pueden hacer el trabajo. Si desea lograr un control preciso del ángulo de circuito cerrado, un servo es la mejor opción.Cuando se necesita una rotación de alta velocidad y no es necesario preocuparse por la posición, los motores de CC son definitivamente la mejor opción.。Permítanme reiterar el punto central. Los motores paso a paso tienen el problema del miedo a perder pasos, los servos tienen ángulos limitados y los motores de CC carecen de la capacidad de autocontrolarse.. Siga estos tres puntos clave y compare la carga, la velocidad, la precisión y el presupuesto relacionados con el proyecto, para que pueda comprender cómo tomar la decisión. Si todavía tiene dudas, también puede construir un banco de pruebas simple: bajo la misma condición de carga, deje que estos tres motores funcionen a lo largo de la trayectoria establecida y observe cuidadosamente si están fuera de sincronismo, sobrepasados ​​y aumento de temperatura. Después de todo, la evidencia es más convincente que la elocuencia.

Por tanto, no existe un motor omnipotente, sólo la elección adecuada del modelo. Los dejo con una idea: en el proyecto de hoy, ¿el indicador principal es la ubicación, la velocidad o el costo? Una vez solucionado este problema, el motor aparecerá de forma natural.