Motores de Passo vs. Motores Servo: Diferenças Principais Explicadas

Motores servo são usados como atuadores no sistema de controle para converter os sinais elétricos recebidos em deslocamento angular ou velocidade angular de saída no eixo do motor. O rotor dentro do motor servo é um ímã permanente. A eletricidade trifásica U/V/W controlada pelo driver forma um campo eletromagnético. O rotor gira sob a ação deste campo magnético. Ao mesmo tempo, o encoder do motor retroalimenta o sinal ao driver, e o driver compara o valor alvo com o valor de retroalimentação. Os valores são comparados, e o ângulo de rotação do rotor é ajustado.

A precisão do motor servo é determinada pela precisão do encoder, ou seja, o próprio motor servo tem a função de enviar pulsos. Ele enviará um número correspondente de pulsos toda vez que girar um ângulo, de modo que os pulsos do driver servo e do encoder do motor servo formem uma resposta. Portanto, é controle de malha fechada.

Motor de Passo

Motor de passo é um dispositivo de motor de passo de controle de malha aberta que converte sinais de pulso elétrico em deslocamento angular ou linear. No caso de não sobrecarga, a velocidade do motor e a posição de parada dependem apenas da frequência do sinal de pulso e do número de pulsos, e não são afetados por mudanças de carga.

Quando o driver de passo recebe um sinal de pulso, ele aciona o motor de passo a girar um ângulo fixo na direção definida, chamado de "ângulo de passo". O passo pode controlar o deslocamento angular controlando o número de pulsos, atingindo o propósito de posicionamento preciso. Também pode controlar a velocidade e aceleração da rotação do motor controlando a frequência de pulso do driver, atingindo o propósito de alta velocidade. Portanto, o motor de passo é controle de malha aberta.

Diferenças entre Motores de Passo e Motores Servo

Controlador

Controlador de motor de passo: Produto eletrônico que pode emitir sinais de pulso uniformes. Após o sinal enviado por ele entrar no driver de motor de passo, será convertido pelo driver no sinal de corrente forte necessário pelo motor de passo para acionar o motor a funcionar. O controlador de motor de passo pode controlar com precisão o motor de passo a girar através de cada ângulo. O que o driver recebe é um sinal de pulso. Cada vez que recebe um pulso, o driver dará ao motor um pulso para girar o motor através de um ângulo fixo. Por causa dessa característica, motores de passo são amplamente usados em várias indústrias hoje.

Controlador de motor servo: Controlador usado para controlar motor servo. Sua função é semelhante à de um inversor de frequência atuando em motor CA comum. É parte do sistema servo e é usado principalmente em sistemas de posicionamento de alta precisão. Geralmente, o motor servo é controlado através de três modos: posição, velocidade e torque para atingir posicionamento de sistema de transmissão de alta precisão. Atualmente é um produto de ponta da tecnologia de transmissão.

Precisão de Controle

Quanto mais fases e batidas do motor de passo, maior sua precisão. O motor servo baseia-se no encoder embutido. Quanto mais escalas o encoder tiver, maior a precisão.

Métodos de Controle

Um é controle de malha aberta e o outro é controle de malha fechada.

Características de Baixa Frequência

Motores de passo são propensos a vibração de baixa frequência em baixas velocidades. Geralmente, tecnologia de amortecimento ou subdivisão é usada para superar vibrações de baixa frequência, enquanto motores servo não vibram em baixas velocidades. O sistema servo CA tem função de supressão de ressonância, que pode cobrir a falta de rigidez da máquina, e o sistema tem função de análise de frequência (FFT) dentro do sistema, que pode detectar o ponto de ressonância da máquina para facilitar ajuste do sistema.

Características de Frequência-Torque

O torque de saída do motor de passo diminuirá com o aumento da velocidade, e o motor servo CA tem saída de torque constante.

Capacidade de Sobrecarga

Motores de passo não têm capacidade de sobrecarga, enquanto motores CA têm capacidade de sobrecarga mais forte.

Desempenho Operacional

O motor de passo adota controle de malha aberta. Se a frequência de partida for muito alta ou a carga muito grande, é fácil perder passos ou travar. Quando a velocidade é muito alta, é fácil ultrapassar. O sistema servo é controle de malha fechada. O driver pode amostrar diretamente o sinal de retroalimentação do encoder do motor. O laço de posição e o laço de velocidade são formados internamente. Geralmente, não haverá perda de passo ou ultrapassagem do motor de passo, e o desempenho de controle é mais confiável.

Desempenho de Resposta de Velocidade

Leva centenas de milissegundos para um motor de passo acelerar da parada para a velocidade de trabalho, enquanto o sistema servo CA tem melhor desempenho de aceleração, geralmente apenas alguns milissegundos, e pode ser usado em situações de controle que exigem início e parada rápidos.

O sistema servo CA é superior ao motor de passo em muitos aspectos de desempenho. No entanto, motores de passo são frequentemente usados como motores executivos em algumas ocasiões menos exigentes. Portanto, no processo de design do sistema de controle, vários fatores como requisitos de controle e custo devem ser considerados de forma abrangente, e um motor de controle adequado deve ser selecionado.