¿Por qué las impresoras 3D no usan servomotores? ¿Cuál es la diferencia entre estos y los motores paso a paso?

El motor es un componente de potencia muy importante en elimpresora 3DSu precisión está relacionada con el efecto de impresión 3D bueno o malo, generalmente la impresión 3D se basa en el uso de motor paso a paso.

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¿Existen impresoras 3D que usen servomotores? Es realmente fantástico y preciso, pero ¿por qué no usarlo en impresoras 3D convencionales?

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Una desventaja: ¡es demasiado cara! Comparada con las impresoras 3D convencionales, no vale la pena. Si fuera mejor para las impresoras industriales, sería prácticamente igual, pudiendo mejorar un poco la precisión.

Aquí tomaremos estos dos motores, un análisis comparativo detallado para ver cuál es la diferencia.

Diferentes definiciones.

Motor paso a pasoEs un dispositivo de movimiento discreto, es diferente del AC ordinario yMotores de corriente continua, los motores ordinarios necesitan electricidad para girar, pero el motor paso a paso no, el motor paso a paso necesita recibir una orden para realizar un paso.

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El servomotor es el motor que controla el funcionamiento de los componentes mecánicos en el servosistema, lo que puede hacer que la velocidad de control y la precisión de la posición sean muy precisas y puede convertir la señal de voltaje en torque y velocidad para impulsar el objeto de control.

Aunque ambos son similares en cuanto al modo de control (cadena de pulsos y señal direccional), existen diferencias importantes en su rendimiento y aplicaciones. A continuación, se presenta una comparación del rendimiento de ambos.

La precisión del control es diferente.

Bifásicomotor paso a paso híbridoEl ángulo de paso es generalmente de 1,8°, 0,9°

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La precisión de control de un servomotor de CA está garantizada por el codificador rotatorio ubicado en la parte trasera del eje del motor. Por ejemplo, para un servomotor de CA totalmente digital de Panasonic, con un codificador estándar de 2500 líneas, el equivalente de pulso es 360°/10000 = 0,036° gracias a la tecnología de cuádruple frecuencia del variador.

Para un motor con un codificador de 17 bits, la unidad recibe 217=131072 pulsos por revolución del motor, lo que significa que su equivalente de pulso es 360°/131072=9,89 segundos, que es 1/655 del equivalente de pulso de un motor paso a paso con un ángulo de paso de 1,8°.

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Diferentes características de baja frecuencia.

El motor paso a paso a baja velocidad presenta vibraciones de baja frecuencia. La frecuencia de vibración está relacionada con la carga y el rendimiento del variador, y generalmente se considera la mitad de la frecuencia de arranque del motor sin carga.

Este fenómeno de vibración de baja frecuencia, determinado por el principio de funcionamiento del motor paso a paso, es muy perjudicial para el funcionamiento normal de la máquina. Cuando los motores paso a paso funcionan a baja velocidad, generalmente se recomienda utilizar tecnología de amortiguación para contrarrestar este fenómeno, como añadir amortiguadores al motor o usar tecnología de subdivisión en el variador.

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El servomotor de CA funciona con gran suavidad y no vibra ni siquiera a bajas velocidades. El sistema de servomotor de CA cuenta con una función de supresión de resonancia que compensa la falta de rigidez de la maquinaria. Además, cuenta con una función de resolución de frecuencia interna que detecta el punto de resonancia de la maquinaria y facilita el ajuste del sistema.

Rendimiento operativo diferente.

El control del motor paso a paso es un control de bucle abierto, una frecuencia de inicio demasiado alta o una carga demasiado grande es propensa al fenómeno de pasos perdidos o bloqueo, una velocidad demasiado alta al detenerse es propensa a sobrepasar, por lo que para garantizar su precisión de control, se debe abordar el problema de subir y bajar la velocidad.

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Sistema de servoaccionamiento de CA para control de circuito cerrado, el controlador puede muestrear directamente la señal de retroalimentación del codificador del motor, la composición interna del bucle de posición y el bucle de velocidad, generalmente no aparecerá pérdida de paso del motor paso a paso o fenómeno de sobreimpulso, el rendimiento de control es más confiable.

En resumen, el servosistema de CA ofrece un rendimiento superior al del motor paso a paso en muchos aspectos. Sin embargo, en aplicaciones menos exigentes, también se suele utilizar un motor paso a paso como motor de ejecución. La impresora 3D es una aplicación menos exigente, y el servomotor es muy caro, por lo que se suele optar por el motor paso a paso.


Hora de publicación: 05-feb-2023

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