Los servomotores se utilizan como actuadores en el sistema de control para Máquinas CNC para convertir las señales eléctricas recibidas en desplazamiento angular o velocidad angular de salida en el eje del motor. El rotor dentro del servomotor es un imán permanente. La electricidad trifásica U/V/W controlada por el controlador forma un campo electromagnético. El rotor gira bajo la acción de este campo magnético. Al mismo tiempo, el codificador del motor devuelve la señal al controlador, y el controlador compara el objetivo con el valor de retroalimentación. Los valores se comparan y el ángulo de rotación del rotor se ajusta.
La precisión del servomotor está determinada por la precisión del codificador, es decir, el propio servomotor tiene la función de enviar pulsos. Enviará una cantidad correspondiente de pulsos cada vez que gire un ángulo, de modo que los pulsos del servoaccionamiento y el codificador del servomotor formen una respuesta. Por lo tanto, se trata de un control de bucle cerrado.
El motor paso a paso es un dispositivo de control de bucle abierto que convierte señales de pulsos eléctricos en desplazamiento angular o desplazamiento lineal. En caso de no sobrecarga, la velocidad del motor y la posición de parada solo dependen de la frecuencia de la señal de pulso y del número de pulsos, y no se ven afectadas por los cambios de carga.
Cuando el controlador del motor paso a paso recibe una señal de pulso, hace que el motor paso a paso gire en un ángulo fijo en la dirección establecida, lo que se denomina "ángulo de paso". El motor paso a paso puede controlar el desplazamiento angular controlando el número de pulsos, a fin de lograr el propósito de un posicionamiento preciso. También puede controlar la velocidad y la aceleración de la rotación del motor controlando la frecuencia de pulso del controlador, a fin de lograr el propósito de alta velocidad. Por lo tanto, el motor paso a paso es un control de bucle abierto.
La diferencia entre motores paso a paso y servomotores
Control
El controlador de motor paso a paso es un producto electrónico que puede enviar señales de pulso uniformes. Después de que la señal enviada por él ingresa al controlador de motor paso a paso, el controlador la convertirá en la fuerte señal de corriente requerida por el motor paso a paso para impulsar el motor paso a paso para que funcione. El controlador de motor paso a paso puede controlar con precisión el motor paso a paso para que gire en todos los ángulos. Lo que recibe el controlador es una señal de pulso. Cada vez que recibe un pulso, el controlador le dará al motor un pulso para que gire en un ángulo fijo. Debido a esta característica, los motores paso a paso se utilizan ampliamente en varias industrias en la actualidad.
Un controlador de servomotor es un controlador que se utiliza para controlar un servomotor. Su función es similar a la de un convertidor de frecuencia que actúa sobre un motor de CA común. Es parte del sistema servo y se utiliza principalmente en sistemas de posicionamiento de alta precisión. Generalmente, el servomotor se controla a través de 3 formas de posición, velocidad y par para lograr un posicionamiento del sistema de transmisión de alta precisión. Actualmente es un producto de alta gama de la tecnología de transmisión.
Exactitud de control
Cuanto más fases y pulsaciones tenga el motor paso a paso, mayor será su precisión. El servomotor se basa en el codificador incorporado. Cuanto mayor sea la escala del codificador, mayor será la precisión.
Métodos de control
Uno es el control de bucle abierto y el otro es el control de bucle cerrado.
Características de baja frecuencia
Los motores paso a paso son propensos a vibraciones de baja frecuencia a bajas velocidades. Generalmente, se utiliza tecnología de amortiguación o subdivisión para superar las vibraciones de baja frecuencia, mientras que los servomotores no vibran a bajas velocidades. El sistema servo de CA tiene una función de supresión de resonancia, que puede cubrir la falta de rigidez de la máquina CNC, y el sistema tiene una función de análisis de frecuencia (FFT) dentro del sistema, que puede detectar el punto de resonancia de la máquina CNC para facilitar el ajuste del sistema.
Características de frecuencia de par
El par de salida del motor paso a paso disminuirá con el aumento de la velocidad, y el servomotor de CA tiene una salida de par constante.
Capacidad de sobrecarga
Los motores paso a paso no tienen capacidad de sobrecarga, mientras que los motores de CA tienen una capacidad de sobrecarga mayor.
Desempeño operativo
El motor paso a paso adopta un control de bucle abierto. Si la frecuencia de arranque es demasiado alta o la carga es demasiado grande, es fácil perder pasos o detenerse. Cuando la velocidad es demasiado alta, es fácil sobrepasar el límite. El sistema servo es un control de bucle cerrado. El variador puede muestrear directamente la señal de retroalimentación del codificador del motor. El bucle de posición y el bucle de velocidad se forman en el interior. Generalmente, no habrá pérdida de pasos ni sobreimpulso del motor paso a paso, y el rendimiento del control es más confiable.
Rendimiento de respuesta de velocidad
Un motor paso a paso tarda cientos de milisegundos en acelerar desde una parada hasta una velocidad de trabajo, mientras que el sistema servo de CA tiene un mejor rendimiento de aceleración, generalmente solo unos pocos milisegundos, y se puede utilizar en situaciones de control que requieren un arranque y una parada rápidos.
El sistema servo de CA es superior al motor paso a paso en muchos aspectos de rendimiento. Sin embargo, los motores paso a paso se utilizan a menudo como motores ejecutivos en algunas ocasiones menos exigentes. Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de control, se deben considerar de forma exhaustiva varios factores, como los requisitos de control y el costo, y se debe seleccionar un motor de control adecuado.
