Le moteur pas à pas est un dispositif de mouvement discret, et il est étroitement lié aux technologies de commande numérique modernes. Dans les systèmes de commande numérique domestiques actuels, les applications du moteur pas à pas sont très étendues. Avec l'avènement des servomoteurs CA entièrement numériques, ces derniers sont de plus en plus utilisés dans les systèmes de commande numérique. Afin de répondre à la tendance de développement de la commande numérique, la plupart des systèmes de commande de mouvement utilisent des moteurs pas à pas ou des servomoteurs CA entièrement numériques. Bien que les deux systèmes soient similaires en termes de mode de commande (signaux de rafale et de direction), leurs performances et leurs applications diffèrent considérablement. Comparons maintenant leurs performances.

La précision du contrôle est différente

L'angle de pas des moteurs pas à pas hybrides biphasés est généralement de 3,6 degrés et 1,8 degré, tandis que celui des moteurs pas à pas hybrides triphasés est généralement de 0,72 degré et 0,36 degré. Certains moteurs pas à pas hautes performances présentent également des angles de pas plus petits. Par exemple, le moteur pas à pas pour machine à fil de marche produit par l'entreprise, avec un angle de pas de 0,09 degré ; le moteur pas à pas hybride triphasé produit par l'entreprise allemande 100 Lattice (BERGERLAHR), dont l'angle de pas est réglable par cadran. Le commutateur de code est réglé sur 1,8 degré, 0,9 degré, 0,72 degré, 0,36 degré, 0,18 degré, 0,09 degré, 0,072 degré et 0,036 degré, compatible avec les moteurs pas à pas hybrides biphasés et triphasés.

La précision du servomoteur CA est garantie par le codeur rotatif situé à l'arrière de l'arbre moteur. Par exemple, pour un servomoteur CA tout numérique Panasonic équipé d'un codeur standard à 2 500 fils, le pilote utilisant la technologie quadruple fréquence génère une impulsion équivalente à 360 degrés / 10 000 / 0,3036 degré. Pour les moteurs équipés de codeurs 17 bits, le pilote reçoit 217 = 131 072 impulsions pour un tour, soit une impulsion équivalente à 360 degrés / 131 072 = 9,89 secondes. Cela correspond à 1/655 de l'impulsion équivalente d'un moteur pas à pas avec un angle de pas de 1,8 degré.

Les caractéristiques des basses fréquences sont différentes

À basse vitesse, un moteur pas à pas est sujet à des vibrations basse fréquence. La fréquence de vibration dépend de la charge et des performances du variateur. On estime généralement que la fréquence de vibration est la moitié de la fréquence de démarrage à vide du moteur. Ce phénomène de vibration basse fréquence, déterminé par le principe de fonctionnement du moteur pas à pas, est très défavorable au fonctionnement normal de la machine. Lorsque le moteur pas à pas fonctionne à basse vitesse, il est généralement recommandé d'utiliser une technologie d'amortissement pour surmonter ces vibrations basse fréquence, par exemple en combinant un moteur avec un amortisseur, ou en utilisant une technologie de sous-entraînement.

Le servomoteur CA fonctionne parfaitement et ne présente aucune vibration, même à faible vitesse. Le servomoteur CA avec fonction de suppression de résonance compense les défauts de rigidité mécanique. La fonction de résolution de fréquence (FFT) détecte le point de résonance mécanique et facilite le réglage.

Les caractéristiques de fréquence des moments sont différentes

Le couple de sortie du moteur pas à pas diminue à mesure que la vitesse augmente et diminue considérablement à des vitesses plus élevées. La vitesse de fonctionnement maximale se situe donc généralement entre 300 et 600 tr/min. Un servomoteur à courant alternatif à couple constant, c'est-à-dire dont la vitesse nominale (généralement comprise entre 2 000 et 3 000 tr/min) est inférieure à la vitesse nominale pour une puissance de sortie constante, peut produire un couple nominal supérieur à la vitesse nominale.

La capacité de surcharge est différente

Les moteurs pas à pas n'ont généralement pas de capacité de surcharge. Les servomoteurs CA possèdent une forte capacité de surcharge. Par exemple, les servomoteurs CA Panasonic offrent une capacité de surcharge de vitesse et de couple. Le couple maximal est trois fois supérieur au couple nominal et permet de surmonter le moment d'inertie de la charge d'inertie au moment de l'activation. En l'absence d'une telle capacité de surcharge, les moteurs pas à pas nécessitent souvent un couple moteur plus élevé pour surmonter ce moment d'inertie. Or, en fonctionnement normal, la machine ne nécessite pas un couple aussi élevé, ce qui peut entraîner un phénomène de perte de couple.

Les performances de course sont différentes

Contrôle du moteur pas à pas pour le contrôle en boucle ouverte, la fréquence de démarrage est trop élevée ou la charge est trop importante sujette au phénomène de vol ou de décrochage, l'arrêt de la vitesse élevée est sujette au phénomène de dépassement, donc pour assurer sa précision de contrôle, doit être traité L, ralentir le problème.

Système d'entraînement servo AC pour le contrôle en boucle fermée, le pilote peut être directement sur l'échantillonnage du signal de rétroaction du codeur du moteur, la configuration interne de la bague de localisation et de la boucle de vitesse, n'apparaît généralement pas de phénomène de pas à pas ou de dépassement du moteur pas à pas, les performances de contrôle sont plus fiables.

Les performances de réponse en vitesse sont différentes

Le passage d'un moteur pas à pas de l'accélération statique à sa vitesse de fonctionnement (généralement quelques centaines de tours par minute) prend entre 200 et 400 millisecondes. Pour optimiser les performances, un servomoteur CA Panasonic MSMA400W, par exemple, passe de l'accélération statique à sa vitesse nominale de 3 000 tr/min en quelques millisecondes seulement, ce qui permet un démarrage et un arrêt rapides.

En résumé, le système servo AC est supérieur aux moteurs pas à pas dans de nombreux domaines de performance. Cependant, dans certaines situations moins exigeantes, un moteur pas à pas est souvent utilisé. Par conséquent, lors de la conception du système de contrôle, il est important de prendre en compte les exigences de contrôle, le coût et d'autres facteurs afin de choisir le contrôle moteur approprié.

Un moteur pas à pas est un actionneur qui convertit les impulsions électriques en déplacements angulaires. On dit souvent que lorsque le pilote reçoit un signal d'impulsion, il entraîne le moteur pas à pas à tourner d'un angle fixe (et angle de pas) dans la direction définie.

Vous pouvez contrôler le nombre d'impulsions pour contrôler le déplacement angulaire, afin d'atteindre l'objectif de positionnement précis ; En même temps, vous pouvez contrôler la fréquence d'impulsion pour contrôler la vitesse et l'accélération du moteur, afin d'atteindre l'objectif de vitesse.

Les moteurs pas à pas sont divisés en trois types : à aimant permanent (PM), réactif (VR) et hybride (HB)

L'étape d'aimant permanent est généralement biphasée, le couple et le volume sont faibles, l'angle d'étape est généralement de 7,5 degrés ou 15 degrés ;

L'étage de réaction est généralement triphasé et permet d'obtenir un couple élevé. L'angle d'étage est généralement de 1,5 degré, mais le bruit et les vibrations sont importants. En Europe, aux États-Unis et dans d'autres pays développés, ce type d'étage a été éliminé il y a 80 ans.

Le moteur pas à pas mixte présente l'avantage de combiner le magnétisme permanent et le type de réaction. Il est divisé en deux phases et cinq phases : l'angle d'inclinaison à deux phases est généralement de 1,8 degré et l'angle d'inclinaison à cinq phases est généralement de 0,72 degré. Ce moteur pas à pas est le plus répandu.