En tant que système de contrôle en boucle ouverte, le moteur pas à pas entretient une relation essentielle avec la technologie de contrôle numérique moderne. Dans le système de contrôle numérique domestique, le moteur pas à pas est largement utilisé. Avec l'avènement des servosystèmes AC entièrement numériques, les servomoteurs AC sont également de plus en plus utilisés dans les systèmes de contrôle numérique. Afin de s'adapter à la tendance de développement du contrôle numérique, les moteurs pas à pas ou les servomoteurs AC entièrement numériques sont principalement utilisés comme actionneurs dans les systèmes de contrôle de mouvement. Bien que les deux soient similaires en termes de méthodes de contrôle (signaux de rafale et directionnels), il existe des différences majeures en termes de performances et d'application. Les performances des deux sont maintenant comparées.
Premièrement, la précision du contrôle est différente
L'angle de pas du moteur pas à pas hybride biphasé est généralement de 1,8 degrés et 0,9 degrés, et l'angle de pas du moteur pas à pas hybride cinq phases est généralement de 0,72 degrés et {{ 8}}.36 degrés. Il existe également des moteurs pas à pas hautes performances avec des angles de pas plus petits après subdivision. Par exemple, l'angle de pas du moteur pas à pas hybride biphasé produit par Sanyo (SANYO DENKI) peut être réglé sur 1,8 degrés, 0,9 degrés, 0,72 degrés, {{18} },36 degrés, {{20}},18 degrés, 0.09 degrés, 0,072 degrés et 0,036 degrés via le commutateur DIP, qui est compatible avec l'angle de pas. de moteurs pas à pas hybrides biphasés et cinq phases.
La précision de contrôle du servomoteur AC est garantie par un encodeur rotatif situé à l'extrémité arrière de l'arbre du moteur. Dans le cas du servomoteur AC entièrement numérique de Sanyo, pour un moteur doté d'un encodeur à fil 2000- standard, l'équivalent d'impulsion est de 360 degrés/8000=0,045 degrés en raison de la technologie quadruple utilisée à l'intérieur du pilote. . Pour un moteur avec un encodeur 17-bit, le pilote effectue un tour pour chaque 131072 impulsions du moteur qu'il reçoit, c'est-à-dire que son équivalent d'impulsion est de 360 degrés /131072=0,0027466 degrés, soit 1/655 de l'équivalent d'impulsion d'un moteur pas à pas avec un angle de pas de 1,8 degrés.
Deuxièmement, les caractéristiques basse fréquence sont différentes
Les moteurs pas à pas sont sujets aux vibrations basse fréquence à basse vitesse. La fréquence de vibration est liée à la situation de charge et aux performances du variateur, et on considère généralement que la fréquence de vibration est la moitié de la fréquence de décollage à vide du moteur. Ce phénomène de vibration basse fréquence, déterminé par le principe de fonctionnement du moteur pas à pas, est très préjudiciable au fonctionnement normal de la machine. Lorsque le moteur pas à pas fonctionne à basse vitesse, la technologie d'amortissement doit généralement être utilisée pour surmonter le phénomène de vibration basse fréquence, comme l'ajout d'un amortisseur au moteur ou l'utilisation d'une technologie de subdivision sur le pilote.
Le servomoteur AC fonctionne très bien et ne vibre pas même à basse vitesse. Le système d'asservissement AC dispose d'une fonction de suppression de résonance pour couvrir le manque de rigidité de la machine, et le système dispose d'une fonction d'analyse de fréquence (FFT) à l'intérieur du système, qui peut détecter le point de résonance de la machine et faciliter le réglage du système.
Troisièmement, les caractéristiques de fréquence du moment sont différentes
Le couple de sortie du moteur pas à pas diminue avec l'augmentation de la vitesse et chutera fortement à une vitesse plus élevée, de sorte que sa vitesse de travail maximale est généralement de 300 à 600 tr/min. Le servomoteur AC est une sortie à couple constant, c'est-à-dire que dans sa vitesse nominale (généralement 2 000 tr/min ou 3 000 tr/min), il peut produire le couple nominal et il s'agit d'une puissance de sortie constante au-dessus de la vitesse nominale.
Quatrièmement, la capacité de surcharge est différente
Les moteurs pas à pas n'ont généralement pas de capacité de surcharge. Le servomoteur AC a une forte capacité de surcharge. Prenons l'exemple du système servo Sanyo AC, il a des capacités de surcharge de vitesse et de surcharge de couple. Il a un couple maximum de deux à trois fois le couple nominal et peut être utilisé pour surmonter le moment d'inertie de la charge inertielle au moment du démarrage. Parce que le moteur pas à pas n'a pas cette capacité de surcharge, afin de surmonter ce couple d'inertie lors de la sélection, il est souvent nécessaire de sélectionner un moteur avec un couple plus important, et la machine n'a pas besoin d'un couple aussi important en fonctionnement normal, donc il y a un phénomène de perte de couple.
Cinquièmement, les performances de fonctionnement sont différentes
Le contrôle du moteur pas à pas est un contrôle en boucle ouverte, la fréquence de démarrage est trop élevée ou la charge est trop importante, il est facile de perdre le pas ou de bloquer le phénomène, et la vitesse est trop élevée lors de l'arrêt, et c'est facile pour dépasser, donc afin d'assurer la précision de son contrôle, le problème de la vitesse croissante et décroissante doit être traité. Le système de servomoteur AC est un contrôle en boucle fermée, le pilote peut directement échantillonner le signal de retour de l'encodeur du moteur, et l'anneau de position interne et la boucle de vitesse sont formés, et il n'y aura généralement aucune perte de pas ou dépassement du moteur pas à pas. , et les performances de contrôle sont plus fiables.
Sixièmement, les performances de réponse en vitesse sont différentes
Il faut 200 à 400 millisecondes au moteur pas à pas pour accélérer d'un arrêt à une vitesse de travail (généralement quelques centaines de tours par minute). Les performances d'accélération du système d'asservissement AC sont bonnes, en prenant comme exemple le servomoteur AC SANYO 400 W, il ne faut que quelques millisecondes pour accélérer d'un arrêt à sa vitesse nominale de 3 000 tr/min, ce qui peut être utilisé pour des occasions de contrôle nécessitant une vitesse rapide. démarrer et arrêter.
Pour résumer, le système servo AC est supérieur aux moteurs pas à pas dans de nombreux aspects de performances. Cependant, dans certaines situations peu exigeantes, les moteurs pas à pas sont souvent utilisés comme moteurs d'actionneurs. Par conséquent, dans le processus de conception du système de contrôle, il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive les exigences de contrôle, le coût et d’autres facteurs, et de sélectionner le moteur de contrôle approprié.