Servomoteur vs moteur pas à pas, quel est le meilleur moteur servo ou pas à pas?
Moteurs pas à pas contre servomoteurs
Dans un nombre croissant d'applications d'automatisation industrielle de haut niveau, les avancées technologiques modifient le rapport performance/coût entre moteurs pas à pas et servomoteurs. Avec l'adoption de la technologie en boucle fermée, les moteurs pas à pas en boucle fermée offrent aux utilisateurs une excellente précision et efficacité, avec les performances d'un servomoteur et le faible coût d'un moteur pas à pas. Les moteurs pas à pas à moindre coût pénètrent progressivement des applications qui seraient autrement dominées par des servomoteurs à coût élevé.
Servomoteur vs moteur pas à pas
Selon la sagesse conventionnelle, les systèmes de servocommande fonctionnent mieux dans les applications qui nécessitent des vitesses supérieures à 800 RPM et réponse dynamique élevée. Les moteurs pas à pas sont mieux adaptés aux applications à faible vitesse, accélération faible à moyenne, et couple de maintien plus élevé. Alors, quelle est la base de cette sagesse conventionnelle sur les moteurs pas à pas et les servomoteurs? Analysons-le en détail ci-dessous.
1、Structure: Servomoteur vs moteur pas à pas
Les moteurs pas à pas utilisent le pas à pas pour tourner, utiliser une bobine magnétique pour tirer progressivement un aimant pour passer d'une position à l'autre. Pour faire bouger le moteur 100 positions dans n'importe quelle direction, le circuit doit fonctionner 100 opérations pas à pas sur le moteur. Les moteurs pas à pas utilisent des impulsions pour réaliser un mouvement incrémentiel, permettant un positionnement précis sans l'utilisation de capteurs de retour.
La méthode de mouvement du servomoteur est différente. Il a un capteur de position attaché au rotor magnétique – c'est à dire., un encodeur – qui détectera en permanence la position exacte du moteur. Le servo surveille la différence entre la position réelle du moteur et la position commandée et ajuste le courant en conséquence. Ce système en boucle fermée maintient le moteur dans le bon mouvement.
2、Simplicité et coût: Servomoteur vs moteur pas à pas
Moteurs pas à pas ne sont pas seulement moins chers que les servomoteurs, mais ils sont également plus simples à mettre en service et à entretenir. Les moteurs pas à pas sont stables à l'arrêt et maintiennent la position (même avec des charges dynamiques). Cependant, si certaines applications ont des exigences de performances plus élevées, des servomoteurs plus coûteux et plus complexes doivent être utilisés.
3、Positionnement: Servomoteur vs moteur pas à pas
Dans les applications où la position exacte de la machine doit être connue à tout moment, il existe des différences importantes entre les moteurs pas à pas et les servomoteurs. Dans les applications de mouvement en boucle ouverte contrôlées par des moteurs pas à pas, le système de commande suppose que le moteur est toujours dans le bon état de mouvement. Cependant, après avoir rencontré un problème, comme un moteur calé à cause d'une pièce coincée, le contrôleur est incapable de connaître la position réelle de la machine, résultant en un hors-position. Le système en boucle fermée du servomoteur lui-même présente un avantage: s'il est coincé par un objet, il le détectera immédiatement. La machine cessera de fonctionner et sera toujours hors position.
4. Vitesse et couple
La différence de performances entre les moteurs pas à pas et les servomoteurs provient de leurs différents schémas de conception de moteur. Les moteurs pas à pas ont beaucoup plus de pôles que les servomoteurs, donc une révolution complète d'un moteur pas à pas nécessite beaucoup plus d'échanges de courant d'enroulement, entraînant une chute rapide du couple à mesure que la vitesse augmente. En outre, si le couple maximum est atteint, le moteur pas à pas peut perdre sa fonction de synchronisation de vitesse. Pour ces raisons, les servomoteurs sont la solution préférée dans la plupart des applications à grande vitesse. En revanche, le nombre plus élevé de pôles dans un moteur pas à pas présente un avantage à basse vitesse, lorsque le moteur pas à pas a un avantage de couple sur un servomoteur de même taille.
Au fur et à mesure que la vitesse augmente, le couple du moteur pas à pas diminuera
5、Chaleur et consommation d'énergie
Les moteurs pas à pas en boucle ouverte utilisent un courant fixe et peuvent émettre beaucoup de chaleur. Le contrôle en boucle fermée ne fournit que le courant nécessaire à la boucle de vitesse, évitant ainsi les problèmes d'échauffement du moteur.
Résumé de la comparaison entre servomoteur et moteur pas à pas
Les systèmes de servocommande sont mieux adaptés aux applications à grande vitesse qui impliquent des changements de charge dynamiques, comme les bras robotiques. Systèmes de contrôle pas à pas, d'autre part, conviennent mieux aux applications nécessitant une accélération faible à moyenne et un couple de maintien élevé, comme les imprimantes 3D, convoyeurs, et sous-axes. Parce que les moteurs pas à pas sont moins chers, ils peuvent réduire le coût des systèmes d'automatisation lorsqu'ils sont utilisés. Les systèmes de contrôle de mouvement qui doivent tirer parti des caractéristiques des servomoteurs devront prouver que ces moteurs plus coûteux valent leur pesant d'or.
