Qual é a diferença entre servo e motor de passo?
Princípio do motor de passo.
Como motor especial para controle, uma motor de passo é um atuador que converte pulsos elétricos em deslocamento angular. Quando o driver de passo recebe um sinal de pulso, ele aciona o motor de passo para girar um ângulo fixo (chamado “ângulo do passo”) na direção definida, e sua rotação é executada passo a passo com um ângulo de passo fixo. O número de pulsos pode ser controlado para controlar a quantidade de deslocamento angular, de modo a atingir o objetivo de posicionamento preciso; ao mesmo tempo, a frequência de pulso pode ser controlada para controlar a velocidade e a aceleração da rotação do motor, de modo a atingir o objetivo de regulação de velocidade, alterar a sequência de energização do enrolamento, o motor vai inverter.
Princípio do driver O motor de passo precisa ser acionado por um motor de passo condutor, que consiste em unidade de controle de geração de pulso, unidade de acionamento de energia, unidade de proteção, etc. A unidade de acionamento de potência amplifica o pulso gerado pela unidade de controle de geração de pulso e acopla diretamente com o motor de passo, que pertence à interface de potência entre o motor de passo e o microcontrolador.
A unidade de comando de controle, recebe os sinais de pulso e direção, e a unidade de controle de geração de pulso correspondente gera um conjunto de pulsos de número de fase correspondente, que é enviado para o motor de passo após a unidade de acionamento de energia, e o motor de passo gira em um ângulo de passo na direção correspondente. O modo de emissão de pulso do driver determina a operação do motor de passo da seguinte forma.
(1) operação de m-beat de fase m única
(2) operação m-beat dupla fase m
(3) operação de m-beat simples e dupla de fase m
(4) unidade de subdivisão, o driver precisa fornecer um motor de passo de sinal de acionamento de amplitude diferente tem alguns dados técnicos importantes, tal como ** torque estático, frequência inicial, frequência de corrida, etc..
De um modo geral, quanto menor o ângulo do passo, quanto maior o motor ** torque estático, quanto maior a frequência de partida e a frequência de funcionamento, então o modo de operação enfatiza a tecnologia de acionamento de subdivisão, que melhora o torque rotacional e a resolução do motor de passo, e elimina completamente a oscilação de baixa frequência do motor. Portanto, o desempenho da unidade de interpolação é superior a outros tipos de unidades.
O rotor dentro do servo motor é um ímã permanente, e a eletricidade trifásica U/V/W controlada pelo drive forma um campo eletromagnético, e o rotor gira sob a ação desse campo magnético, enquanto o motor vem com um sinal de feedback do encoder para o drive, e o inversor compara o valor de feedback com o valor alvo para ajustar o ângulo de rotação do rotor.
Princípio do servo motor
Servomotor, também conhecido como motor atuador, é usado como um elemento de atuação em um sistema de controle automático para converter o sinal elétrico recebido em um deslocamento angular ou saída de velocidade angular no eixo do motor. Existem dois tipos de servo motores: Servo motores DC e AC.
O servo motor recebe 1 pulso, ele irá girar o ângulo correspondente a 1 pulso, para realizar o deslocamento, Porque, o próprio servo motor tem a função de enviar pulsos, então o servo motor enviará o número correspondente de pulsos para cada ângulo de rotação, de modo a, e os pulsos recebidos pelo servo motor formam um circuito fechado, o sistema saberá quantos pulsos enviados ao servo motor, e ao mesmo tempo, quantos pulsos receberam de volta, para que possa controlar a rotação do motor com muita precisão, conseguindo assim um posicionamento preciso.
Na comparação de desempenho, O servo motor AC é melhor que o servo motor DC. O servo motor AC adota o controle de onda senoidal, a pulsação de torque é pequena, e a capacidade pode ser relativamente grande. Servo motor DC adota controle de onda trapezoidal, que é relativamente pobre.
Servo motor sem escova do servo motor DC do que o servo motor da escova para o desempenho ser melhor. Servo motor driver servo motor rotor interno é um ímã permanente, o driver controla a eletricidade trifásica U/V/W para formar um campo eletromagnético, o rotor gira sob a ação deste campo magnético, enquanto o motor vem com um sinal de feedback do encoder para o driver, o driver de acordo com o valor de feedback e o valor alvo para comparação, ajuste o ângulo de rotação do rotor.
Acionamento do servo motor DC escovado: O motor funciona exatamente da mesma forma que um motor DC comum, e a unidade é uma estrutura de três circuitos fechados, de dentro para fora do loop atual, malha de velocidade e malha de posição, respectivamente. A saída do loop de corrente controla a tensão de armadura do motor, a entrada da malha de corrente é a saída do PID da malha de velocidade, a entrada da malha de velocidade é a saída PID da malha de posição, a entrada da malha de posição é a entrada dada, o diagrama do princípio de controle é mostrado acima.
Acionamento do servo motor DC sem escova: a fonte de alimentação é DC, através do inversor trifásico interno invertido em energia CA U/V/W, alimentar o motor, o inversor também usa três estrutura de controle de malha fechada (Loop atual, loop de velocidade, loop de posição), o princípio de controle de acionamento é o mesmo acima.
Motorista de servo motor AC: pode ser dividido em dois módulos com funções relativamente independentes: placa de energia e placa de controle. A placa de controle emite o sinal PWM através do algoritmo correspondente como o sinal de acionamento do circuito de acionamento para alterar a potência de saída do inversor para controlar o servo motor trifásico síncrono de ímã permanente.
A unidade de acionamento de energia primeiro retifica a energia trifásica de entrada ou a energia da rede elétrica através do circuito retificador trifásico em ponte completa para obter a energia CC correspondente. Após a energia trifásica retificada ou energia da concessionária, em seguida, através da conversão de frequência do inversor de tensão senoidal trifásica PWM para acionar o servo motor trifásico de ímã permanente CA síncrono, simplesmente dito é o processo de corrente variável AC-DC-AC. A unidade de controle é o núcleo de todo o sistema servo AC, que realiza o controle de posição do sistema, controle de velocidade, controle de torque e corrente.
Comparação de desempenho de servo e motor de passo
Precisão do controle: quanto mais fases e batidas do motor de passo, quanto maior sua precisão, servo motor pegue o bloco com o encoder, quanto mais a escala do codificador, quanto maior a precisão;
Características de baixa frequência: motor de passo em baixas velocidades propenso a fenômeno de vibração de baixa frequência, quando funciona em baixas velocidades geralmente usa tecnologia de amortecimento ou tecnologia de subdivisão para superar o fenômeno de vibração de baixa frequência, operação do servo motor muito suave, mesmo em baixas velocidades não aparecerá fenômeno de vibração;
Características de frequência do momento: O torque de saída do motor de passo diminui com o aumento da velocidade, alta velocidade cairá drasticamente, servomotor na velocidade nominal para saída de torque constante, na velocidade nominal para saída de potência constante;
Capacidade de sobrecarga: motor de passo não tem capacidade de sobrecarga, servo motor tem uma forte capacidade de sobrecarga;
Performance operacional: Controle de motor de passo para controle de malha aberta Sistema de servoacionamento CA para controle de malha fechada, o driver pode amostrar diretamente o sinal de feedback do codificador do motor, posição interna e malha de velocidade, geralmente não aparecerá perda do motor de passo ou fenômeno de ultrapassagem, o desempenho do controle é mais confiável;
Desempenho de resposta de velocidade: motor de passo de aceleração de parada para O desempenho de aceleração do sistema servo AC é melhor, geralmente apenas alguns milissegundos, que pode ser usado para as ocasiões de controle que exigem partida/parada rápida.
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