Il controllo ad anello chiuso porta più valore applicativo al motore passo-passo
I motori passo-passo ad anello chiuso (servomotore ibrido) offrono alta precisione ed efficienza per le applicazioni che richiedono prestazioni del servomotore.
I progressi tecnologici stanno cambiando il rapporto prezzo / prestazioni tra motori passo-passo e servomotori per soddisfare una varietà di applicazioni di automazione industriale esigenti. Con la tecnologia a circuito chiuso, alcuni dei motori passo-passo economici sono entrati in applicazioni considerate non idonee per le applicazioni più costose dei servomotori. I progressi tecnologici stanno cambiando il rapporto prezzo / prestazioni tra motori passo-passo e servomotori per soddisfare una varietà di applicazioni di automazione industriale esigenti. Usando la tecnologia a ciclo chiuso, i motori passo-passo più economici si stanno spostando in aree che sono considerate solo servomotori più costosi.
La saggezza convenzionale sostiene che i sistemi di controllo servo sono vantaggiosi per le applicazioni che richiedono velocità superiori a 800 giri / min e richiedono una risposta altamente dinamica. I motori passo-passo sono una scelta migliore per le applicazioni che operano a basse velocità, producono accelerazioni da basse a moderate e richiedono una coppia di serraggio elevata.
Quando i motori passo-passo ad anello chiuso (servomotore ibrido) sono sovraccaricati per lo stallo, rimarranno senza perdita di coppia. Dopo aver rimosso il carico di blocco, continueranno a funzionare. La coppia massima a qualsiasi velocità impostata può essere garantita senza che il sensore di posizione abbia perso il numero di passi. Pertanto, la selezione di motori passo-passo ad anello chiuso può soddisfare in modo preciso i requisiti di coppia della loro applicazione senza la necessità di un margine aggiuntivo del 40%.
Per un motore passo-passo ad anello aperto, il requisito di una coppia istantanea elevata è difficile da raggiungere a causa del rischio di perdere il numero di passaggi. I motori passo-passo a circuito chiuso possono ottenere accelerazioni molto veloci, possono operare silenziosamente, avere meno risonanza rispetto ai tradizionali motori passo-passo e possono operare a larghezze di banda più elevate. I progettisti di motori passo-passo integrano sistemi elettronici con motori per ridurre il cablaggio, semplificare l'implementazione e implementare macchine senza cabinet.
Un'azienda di automazione globale ha migliorato le sue macchine utensili CNC di precisione per la produzione e la vendita di serramenti e infissi in legno. Invece di usare i servomotori, usava invece motori passo-passo a circuito chiuso. Prima della transizione, l'applicazione e il processo di produzione di telai in legno richiedevano l'impiego di 20-30 servomotori pneumatici ed elettronici in ciascuna macchina. Il costo dei servomotori è un fattore importante nel costo complessivo di ciascuna macchina. Il numero extra di cavi necessari per un singolo encoder servo montato nell'armadio allunga i tempi di installazione e complica ulteriormente i lavori di manutenzione.
In un progetto pilota per la riduzione dei costi, sono stati utilizzati motori passo-passo ad anello chiuso invece di servomotori in una macchina per la lavorazione del legno per verificare se i motori passo-passo raggiungessero i loro obiettivi prestazionali. Cambiare solo il motore, il controller di movimento e il protocollo di comunicazione rimangono invariati. Pochi mesi dopo, con il supporto tecnico, la società ha determinato che la sua macchina basata su motore passo-passo aveva raggiunto l'obiettivo di implementazione. Grazie all'integrazione del motore passo-passo e del sistema elettronico, sono necessari meno cavi, quindi anche i lavori di manutenzione sono più semplici.
Il passo successivo è determinare se la macchina su cui è installato il motore passo-passo soddisfi precisione, accelerazione, consumo di energia e altri criteri di prestazione. Dopo una prova di un mese, la società ha scoperto che i motori stepper a circuito chiuso consentivano alle sue macchine di soddisfare tutte le specifiche tecniche e i requisiti di prestazione della macchina, riducendo al contempo la complessità e riducendo il costo di ciascuna macchina di oltre il 5%.
I motori passo-passo a circuito chiuso possono modificare il rapporto costo-efficacia del controllo del movimento. Precisione superiore ed efficienza energetica consentono ai motori passo-passo di operare in aree in cui dominano i servomotori più costosi. I motori passo-passo ad anello chiuso possono essere utilizzati nelle applicazioni multiasse, i compiti di posizionamento quando il carico cambia e le applicazioni che richiedono un funzionamento silenzioso, un breve tempo di assestamento e requisiti di elevata precisione.