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Servo e motores de passo têm a mesma estrutura e usam o mesmo princípio de operação. Ambos os motores incluem um rotor de ímã permanente e um estator com enrolamentos enrolados. Ambos são operados por eletricidade ou pela aplicação de tensão CC aos enrolamentos do estator, o que significa que o rotor se move. No entanto, esta é a única semelhança entre servo e motor de passo.
Método de acionamento de motor de passo
Os motores de passo têm de 50 a 100 pólos e são dispositivos bifásicos. Em contraste, os servo motores têm 4 a 12 pólos e são dispositivos trifásicos.
O driver do motor de passo gera uma onda senoidal com frequência que muda com a velocidade, mas a magnitude é constante.
Os servoacionamentos, por outro lado, geram ondas senoidais com conversão de frequência e magnitude, o que lhes permite controlar a velocidade e o torque.
Método de controle de motor de passo
O motor de passo tradicional avança para um determinado número de pulsos para se mover depois de receber uma instrução, que está relacionada à distância. Os motores de passo são considerados sistemas de malha aberta porque carecem de um mecanismo de feedback para confirmar que a posição alvo foi alcançada. O servo motor também se moverá após receber o comando do controlador. Ao contrário da operação de um sistema de motor de passo de malha aberta, o servo motor é um sistema de malha fechada com um codificador integrado que entra em contato constante com o controlador, o que faz os ajustes necessários para garantir que a posição alvo seja alcançada.
Em um sistema de motor de passo, se o torque disponível do motor não for suficiente para superar a carga, o motor irá parar ou pular um ou mais pulsos, criando uma diferença entre a posição ideal e a posição real alcançada. Para evitar esse problema, os motores de passo são geralmente grandes em tamanho para garantir que haja um excedente entre o pior torque de carga e o torque disponível do motor. Além de aumentar o tamanho do motor, existe outra opção. Adicionando um encoder e funcionando em um modo servo, o sistema de motor de passo pode obter monitoramento e controle de posição, assim como um servo motor.
A maneira mais direta de operar um motor de passo no modo de malha fechada é comparar a posição teórica que foi obtida com base no número de etapas e a posição real com base no feedback do encoder. Se houver uma diferença entre a posição alvo e real, o controlador iniciará uma ação corretiva.
Embora o método acima seja reativo, após a conclusão do movimento, a posição do motor é modificada. Um motor de passo de malha fechada pode monitorar continuamente a diferença entre o número de etapas de posição e o feedback do encoder (isso é normalmente embutido na carga). Com feedback contínuo, a compensação pode ser concluída em tempo real, aumentando a frequência de pulso, aumentando temporariamente a corrente ou ajustando o ângulo do passo.
No modo de malha fechada, a terceira maneira de operar um motor de passo é usar a comutação senoidal. Se os campos magnéticos do estator e do rotor não estiverem alinhados corretamente, o codificador ajusta a corrente do motor para corresponder com precisão ao torque necessário para mover ou controlar a carga. Como o feedback é usado para controlar o torque, monitorando a corrente do motor, esse modo às vezes é chamado de servo-controle. No modo de controle servo, o motor de passo realmente se comporta como um servo motor de pólo alto. No entanto, não há ruído e ressonância como os motores de passo tradicionais, que fornecem movimento mais suave e controle mais preciso. Como a corrente é dinâmica em vez de um valor constante como o motor de passo tradicional, o problema de aquecimento do motor é bastante evitado.
Os motores de passo de malha fechada eliminam muitos defeitos dos sistemas tradicionais de malha aberta, tornando-os semelhantes em desempenho aos servo motores. Em aplicações que requerem alta velocidade, alta velocidade e alto torque, e a capacidade de lidar com cargas variáveis, o desempenho do servo motor é devido ao motor de passo de malha fechada.