Comparación de las ventajas y desventajas de 5 métodos de accionamiento para motores paso a paso.

El desarrollo de la tecnología de accionamiento de motores paso a paso, cada innovación tecnológica, traerá consigo varias revoluciones del mercado con tecnología de punta para liderar el sector.

1. Accionamiento de voltaje constante

El accionamiento de voltaje único se refiere al proceso de funcionamiento del bobinado del motor, donde solo se aplica voltaje en una dirección a la alimentación del bobinado, y los múltiples bobinados reciben voltaje alternativamente. Este método es un modo de accionamiento relativamente antiguo que prácticamente ya no se utiliza.

Ventajas: el circuito es simple, tiene pocos componentes, el control también es simple y la realización es relativamente simple.

Desventajas: requiere un transistor de corriente suficientemente grande para el procesamiento de conmutación, la velocidad de funcionamiento del motor paso a paso es relativamente baja, la vibración del motor es relativamente grande y genera calor. Dado que ya no se utiliza, no se describe con detalle.

2. Accionamiento de alta y baja tensión

Como resultado de los accionamientos de voltaje constante, existen muchas deficiencias. El desarrollo posterior de la tecnología y el desarrollo de nuevos accionamientos de alto y bajo voltaje mejoran algunas de las deficiencias de los accionamientos de voltaje constante. El principio de los accionamientos de alto y bajo voltaje es que, en el movimiento del motor hasta un paso completo, se utiliza el control de alto voltaje; en el movimiento de medio paso, se utiliza el control de bajo voltaje; y la parada se realiza mediante el control de baja presión.

Ventajas: el control de alto y bajo voltaje mejora la vibración y el ruido hasta cierto punto, y se propone por primera vez el concepto de control de subdivisión del motor paso a paso, así como el modo de funcionamiento de reducción a la mitad de la corriente al detenerse.

Desventajas: el circuito es complejo en comparación con el accionamiento de voltaje constante, las características de alta frecuencia de los requisitos del transistor, el motor todavía vibra relativamente mucho a bajas velocidades, el calor sigue siendo relativamente grande y, en la actualidad, básicamente no se utiliza este modo de accionamiento.

3. Accionamiento de chopper de corriente constante autoexcitado

El controlador chopper de corriente constante autoexcitado funciona mediante el diseño del hardware cuando la corriente alcanza un cierto valor establecido, momento en el que la corriente a través del hardware se interrumpe y luego se energiza otro devanado, otro devanado energizado con una corriente fija, y luego se interrumpe a través del hardware, y así sucesivamente, para hacer avanzar el funcionamiento del motor paso a paso.

Ventajas: el ruido se reduce considerablemente, la velocidad aumenta hasta cierto punto y el rendimiento presenta ciertas mejoras con respecto a los dos primeros tipos.

Desventajas: los requisitos de diseño del circuito son relativamente altos, los requisitos de antiinterferencias del circuito son altos, es fácil que se produzcan altas frecuencias, que se quemen los componentes de accionamiento, los requisitos de rendimiento de los componentes son altos.

4. Comparación actual del sistema de accionamiento del chopper (actualmente la principal tecnología utilizada en el mercado)

El controlador chopper de comparación actual convierte el valor de la corriente del bobinado del motor paso a paso en una cierta proporción del voltaje, y lo compara con el valor preestablecido de salida del convertidor D/A. Los resultados de la comparación controlan el interruptor del transistor de potencia, logrando así el objetivo de controlar la corriente de fase del bobinado.

Ventajas: permite que el control de movimiento simule las características de la onda sinusoidal, mejorando enormemente el rendimiento; la velocidad de movimiento y el ruido son relativamente pequeños; se puede utilizar una subdivisión relativamente alta; es el método de control más popular actualmente.

Desventajas: el circuito es más complejo, la interferencia en el circuito es difícil de controlar y de ajustar a los requisitos teóricos, es fácil producir fluctuaciones (jitter), en el control de la formación de picos y valles sinusoidales, lo que puede provocar fácilmente interferencias de alta frecuencia, lo que a su vez provoca el calentamiento de los componentes de accionamiento o, debido al envejecimiento, la frecuencia es demasiado alta, que es la razón principal por la que muchos controladores son fáciles de usar durante más de 1 año, siendo esta la principal razón por la que se enciende la luz roja de protección.

5. Accionamiento sumergido

Se trata de una nueva tecnología de control de movimiento, que se sitúa en la comparativa actual de la tecnología de accionamiento de chopper, superando las deficiencias e innovando con un nuevo método de accionamiento. Su tecnología central, en comparación con la actual tecnología de accionamiento de chopper, incorpora una tecnología de protección contra el sobrecalentamiento del elemento de accionamiento y la supresión de alta frecuencia.

Ventajas: presenta las ventajas de los sistemas de accionamiento de chopper actuales en comparación con otros sistemas, genera muy poco calor y tiene una larga vida útil.

Desventajas: es una tecnología nueva, el precio es relativamente alto, los requisitos de compatibilidad entre cada motor paso a paso y controlador son relativamente estrictos.


Fecha de publicación: 28 de agosto de 2024

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