Quelle est la différence entre un servomoteur et un moteur pas à pas ?

Dec 19, 2023

Dans l’industrie moderne, les moteurs font partie intégrante. Il existe de nombreux types de moteurs, parmi lesquelsservomoteursetmoteurs pas à pasen sont deux courants. Bien qu’ils soient tous deux utilisés pour contrôler les mouvements des machines, il existe une grande différence entre eux. Dans cet article, nous présenterons le principe de fonctionnement, les différences de performances et les domaines d'application des servomoteurs et des moteurs pas à pas.

 

Différence de principe de fonctionnement

Les servomoteurs et les moteurs pas à pas fonctionnent selon des principes différents. Un servomoteur est un système de contrôle en boucle fermée qui contrôle la vitesse et la position du moteur via des signaux de rétroaction. Les servomoteurs se composent généralement d’un moteur, d’un encodeur, d’un contrôleur et d’une alimentation. L'encodeur est utilisé pour mesurer la position et la vitesse du moteur, et le contrôleur ajuste le mouvement du moteur en fonction du signal de retour de l'encodeur. Les servomoteurs ont une précision de contrôle élevée et peuvent réaliser des mouvements à grande vitesse et de haute précision.

 

servo motor structure

 

Le moteur pas à pas est un système de contrôle en boucle ouverte qui contrôle la vitesse et la position du moteur en contrôlant le signal d'impulsion du moteur. Un moteur pas à pas se compose généralement d'un moteur, d'un pilote et d'un contrôleur. Le contrôleur envoie des signaux d'impulsion au conducteur, et celui-ci convertit les signaux d'impulsion en mouvement pour le moteur. La précision de contrôle d'un moteur pas à pas est relativement faible, mais elle permet un contrôle précis de la position.

 

stepper motor structure

Différence de performances

 

1. Différentes caractéristiques basse fréquence

Les moteurs pas à pas sont sujets aux vibrations basse fréquence à basse vitesse. La fréquence de vibration est liée à l'état de charge et aux performances du conducteur, et on considère généralement que la fréquence de vibration est la moitié de la fréquence de démarrage à vide du moteur. Ce phénomène de vibration basse fréquence décidé 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 doit généralement être utilisé avec une technologie d'amortissement pour surmonter le phénomène de vibration basse fréquence, comme l'ajout d'un amortisseur sur le moteur ou l'utilisation d'une technologie de subdivision sur le pilote, etc.

 

Les servomoteurs AC fonctionnent très bien et ne vibrent pas même à basse vitesse. Le système d'asservissement AC dispose d'une fonction de suppression de résonance, qui peut couvrir le manque de rigidité de la machine, et le système dispose d'une fonction de résolution de fréquence interne (FFT), qui peut détecter le point de résonance de la machine afin qu'il soit facile à régler. le système.

 

2. Différentes caractéristiques couple-fréquence

Le couple de sortie du moteur pas à pas diminue avec l'augmentation de la vitesse de rotation, et il diminue fortement à une vitesse de rotation plus élevée, de sorte que sa vitesse de travail maximale est généralement de 300-600 tr/min.

 

Le servomoteur AC pour une sortie de couple constant, c'est-à-dire dans sa vitesse nominale (généralement 2 000 tr/min ou 3 000 tr/min), peut produire un couple nominal, dans une vitesse nominale supérieure à la puissance de sortie constante.

 

3. capacité de surcharge différente

Le moteur pas à pas n’a généralement pas de capacité de surcharge. Le servomoteur AC a une forte capacité de surcharge. Le système servo AC Panasonic, par exemple, a une capacité de surcharge de vitesse et de surcharge de couple. Son couple maximum est trois fois le couple nominal, qui peut être utilisé pour vaincre le moment d'inertie des charges d'inertie au moment du démarrage. Moteur pas à pas car il n'y a pas une telle capacité de surcharge, afin de surmonter ce moment d'inertie dans la sélection, il est souvent nécessaire de sélectionner un moteur à couple plus important, et la machine n'a pas besoin d'autant de couple pendant le fonctionnement normal, il y aura un gaspillage de phénomène de couple.

 

4. Performances de fonctionnement 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, susceptible de perdre des pas ou de bloquer le phénomène d'arrêt, la vitesse est trop élevée, sujette au phénomène de dépassement, donc afin d'assurer la précision de son contrôle, il convient de traiter le problème de la montée et de la descente en vitesse. Système de servomoteur AC pour contrôle en boucle fermée, le pilote peut être directement sur l'échantillonnage du signal de retour de l'encodeur du moteur, la composition interne de la boucle de position et de la boucle de vitesse, n'apparaît généralement pas dans le moteur pas à pas du phénomène de perte de pas ou dépassement, les performances de contrôle sont plus fiables.


Différence d'application

Les moteurs pas à pas se déplacent généralement par étapes, chaque étape étant un angle fixe, et fonctionnent donc bien dans les applications qui nécessitent un contrôle simple en boucle ouverte et une précision relativement faible. Par conséquent, les moteurs pas à pas conviennent à certaines applications qui ne nécessitent pas une précision de positionnement particulièrement élevée, telles que les imprimantes, les scanners, les imprimantes à jet d'encre, etc.

 

En revanche, les servomoteurs fonctionnent mieux dans les applications nécessitant des exigences de contrôle de mouvement plus strictes. Les servomoteurs utilisent un système de rétroaction qui offre une précision de contrôle et une réponse dynamique plus élevées. Cela rend les servomoteurs adaptés aux applications qui nécessitent un positionnement, une vitesse et un contrôle de position de haute précision, telles que les machines-outils CNC, les robots, les avions, etc. Les servomoteurs obtiennent un contrôle de mouvement plus précis en ajustant constamment la sortie pour éliminer les erreurs.

 

En bref, bien que les servomoteurs et les moteurs pas à pas soient tous deux utilisés pour contrôler les mouvements des machines, il existe une grande différence entre eux. Le servomoteur est un système de contrôle en boucle fermée avec une précision de contrôle élevée, adapté aux mouvements à grande vitesse et de haute précision ; le moteur pas à pas est un système de contrôle en boucle ouverte à moindre coût, adapté à un contrôle de position précis. Dans les applications pratiques, le type de moteur approprié doit être sélectionné en fonction des besoins spécifiques.

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