Motors pas a passón dispositius de moviment discret amb un avantatge de baix cost respecte als servomotors, que són dispositius que converteixen energia mecànica i elèctrica. Un motor que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica s'anomena "generador"; un motor que converteix l'energia elèctrica en energia mecànica s'anomena "motor". Els motors pas a pas i els servomotors són productes de control de moviment que poden localitzar amb precisió el moviment dels equips d'automatització i la manera com es mou, i s'utilitzen principalment en la fabricació d'equips d'automatització.
Hi ha tres tipus de rotor de motor pas a pas: reactiu (tipus VR), imant permanent (tipus PM) i híbrid (tipus HB). 1) Reactiu (tipus VR): engranatge amb dents de rotor. 2) Imant permanent (tipus PM): rotor amb imant permanent. 3) Híbrid (tipus HB): engranatge amb imant permanent i dents de rotor. Els motors pas a pas es classifiquen segons els debanaments de l'estator: hi ha sèries bifàsiques, trifàsiques i penifàsiques. Els motors amb dos estators es converteixen en motors bifàsics i els que tenen cinc estators s'anomenen motors penifàsics. Com més fases i batecs tingui un motor pas a pas, més precís serà.
Els motors HB poden aconseguir un moviment incremental petit molt precís, mentre que els motors PM generalment no requereixen una gran precisió de control.Motors HBpot assolir requisits de control de moviment lineal complexos i precisos. Els motors PM són relativament petits en parell i volum, generalment no requereixen una alta precisió de control i són més econòmics en cost. Indústries: maquinària tèxtil, envasament d'aliments. Pel que fa al procés de producció i la precisió del control del motor,Motors pas a pas HBsón de gamma més alta que els motors pas a pas PM.
Els motors pas a pas i els servomotors són productes de control de moviment, però difereixen en el seu rendiment. Un motor pas a pas és un dispositiu de moviment discret que rep una ordre i executa un pas. Els motors pas a pas converteixen el senyal d'impuls d'entrada en un desplaçament angular. Quan el controlador del motor pas a pas rep un senyal d'impuls, fa girar el motor pas a pas un angle fix en la direcció establerta. Un servomotor és un sistema servo en què els senyals elèctrics es converteixen en parell i velocitat per accionar un objecte de control, que pot controlar la velocitat i la precisió de la posició.
✓ Els motors pas a pas i els servomotors són força diferents pel que fa a les característiques de baixa freqüència, les característiques de freqüència de moment i la capacitat de sobrecàrrega.
Precisió de control: com més fases i files de motors pas a pas hi hagi, més alta serà la precisió; la precisió de control dels servomotors de corrent altern està garantida per l'encoder rotatiu a la part posterior de l'eix del motor, com més escala tingui l'encoder, més alta serà la precisió.
✓ Característiques de baixa freqüència: els motors pas a pas són propensos al fenomen de vibració de baixa freqüència a baixes velocitats. Aquest fenomen de vibració de baixa freqüència determinat pel principi de funcionament dels motors pas a pas és perjudicial per al funcionament normal de la màquina, i generalment utilitzen tecnologia d'amortiment per superar el fenomen de vibració de baixa freqüència; els servosistemes de CA tenen funció de supressió de ressonància, que pot cobrir la manca de rigidesa de la maquinària. El funcionament és molt suau i no es produeix cap fenomen de vibració fins i tot a baixes velocitats.
✓ Característiques de parell-freqüència: el parell de sortida dels motors pas a pas disminueix amb l'augment de la velocitat, de manera que la seva velocitat màxima de funcionament és de 300-600 RPM; els servomotors poden generar un parell nominal fins a la velocitat nominal (generalment de 2000-3000 RPM), i per sobre de la velocitat nominal hi ha una potència de sortida constant.
✓ Capacitat de sobrecàrrega: els motors pas a pas no tenen capacitat de sobrecàrrega; els servomotors tenen una forta capacitat de sobrecàrrega.
✓ Rendiment de resposta: els motors pas a pas triguen entre 200 i 400 ms a accelerar des de l'estat inactiu fins a la velocitat de funcionament (diversos centenars de revolucions per minut); el servomotor de CA té un millor rendiment d'acceleració i es pot utilitzar en situacions de control que requereixen un inici/aturada ràpids. El servomotor de CA Panasonic MASA de 400 W, per exemple, accelera des de l'estat inactiu fins a la seva velocitat nominal de 3000 RPM en només uns mil·lisegons.
Rendiment operatiu: els motors pas a pas estan controlats en bucle obert i són propensos a perdre o bloquejar els passos quan la freqüència d'arrencada és massa alta o la càrrega és massa gran, i a sobrepassar-se quan la velocitat és massa alta en aturar-se; el servo de CA està controlat en bucle tancat i el controlador pot mostrejar directament el senyal de retroalimentació de l'encoder del motor, de manera que generalment no hi ha pèrdua de passos ni sobrepassament del motor pas a pas i el rendiment del control és més fiable.
El servomotor de corrent altern és millor que el motor pas a pas pel que fa al rendiment, però el motor pas a pas té l'avantatge del baix preu. El servomotor de corrent altern és superior als motors pas a pas pel que fa a la velocitat de resposta, la capacitat de sobrecàrrega i el rendiment de funcionament, però els motors pas a pas s'utilitzen en alguns escenaris menys exigents a causa del seu avantatge en termes de cost-rendiment. Amb l'ús de la tecnologia de circuit tancat, els motors pas a pas de circuit tancat poden proporcionar una precisió i eficiència excel·lents, cosa que permet aconseguir part del rendiment dels servomotors, però també té l'avantatge del baix preu.
Mira cap al futur i estableix àrees emergents. Les aplicacions dels motors pas a pas han experimentat canvis estructurals, amb el mercat tradicional arribant a la saturació i noves indústries emergents. Els motors de control i els productes de sistemes d'accionament de l'empresa estan profundament establerts en instruments mèdics, robots de servei, automatització industrial, informació i comunicació, seguretat i altres indústries emergents, que representen una part relativament gran del negoci global i estan creixent a un ritme ràpid. La demanda de motors pas a pas està relacionada amb l'economia, la tecnologia, el nivell d'automatització industrial i el nivell de desenvolupament tècnic dels propis motors pas a pas. El mercat ha arribat a la saturació en indústries tradicionals com l'automatització d'oficines, les càmeres digitals i els electrodomèstics, mentre que continuen sorgint noves indústries, com la impressió 3D, la generació d'energia solar, els equips mèdics i les aplicacions d'automoció.
| Camps | Aplicacions específiques |
| Automatització d'oficina | Impressores, escàners, fotocopiadores, equips multifunció, etc. |
| Il·luminació d'escenari | Control de la direcció de la llum, enfocament, canvi de color, control puntual, efectes d'il·luminació, etc. |
| Banca | Caixers automàtics, impressió de bitllets, producció de targetes bancàries, màquines de comptar diners, etc. |
| Medicina | Escàner de TC, analitzador d'hematologia, analitzador de bioquímica, etc. |
| Industrial | Maquinària tèxtil, maquinària d'embalatge, robots, transportadors, línies de muntatge, màquines de col·locació, etc. |
| Comunicació | Acondicionament de senyals, posicionament d'antenes mòbils, etc. |
| Seguretat | Control de moviment per a càmeres de vigilància. |
| Automoció | Control de vàlvules d'oli/gas, sistema de direcció lleugera. |
Indústria emergent 1: La impressió 3D continua fent avenços en la tecnologia d'R+D i ampliant els escenaris d'aplicació en el procés de transformació, amb mercats nacionals i internacionals que creixen a un ritme aproximat del 30%. La impressió 3D es basa en models digitals, apilant materials capa per capa per crear objectes físics. El motor és un component de potència important de la impressora 3D, la precisió del motor afecta l'efecte de la impressió 3D, generalment la impressió 3D utilitza motors pas a pas. El 2019, l'escala global de la indústria de la impressió 3D va ser de 12.000 milions de dòlars, un augment del 30% interanual;
Indústria emergent 2: Els robots mòbils estan controlats per ordinador, amb funcions com ara moviment, navegació automàtica, control multisensor, interacció de xarxa, etc. L'ús més important en la producció pràctica és la manipulació, amb un alt grau de no estandardització.
Els motors pas a pas s'utilitzen en el mòdul d'accionament dels robots mòbils, i l'estructura principal de l'accionament es munta a partir de motors d'accionament i engranatges reductors (caixes de canvis). Tot i que la indústria nacional de robots industrials va començar tard en comparació amb els països estrangers, està per davant dels països estrangers en el camp dels robots mòbils. Actualment, els components bàsics dels robots mòbils es produeixen principalment a nivell nacional, i les empreses nacionals han assolit bàsicament els requisits de precisió en tots els aspectes, i hi ha menys empreses competidores estrangeres.
La mida del mercat de robots mòbils a la Xina serà d'aproximadament 6.200 milions de dòlars el 2019, un 45% més que l'any anterior. Llançament internacional de robots de neteja professionals amb un augment significatiu de l'eficiència de la neteja. El llançament del "segon robot" el 2018 segueix el llançament del robot humanoide. El "segon robot" és un robot aspirador comercial intel·ligent amb múltiples sensors per detectar obstacles, escales i moviment humà. Pot funcionar durant tres hores amb una sola càrrega i pot netejar fins a 1.500 metres quadrats. El "segon robot" pot substituir la major part de la càrrega de treball diària del personal de neteja i pot augmentar la freqüència d'aspiració i neteja a més de la feina de neteja existent.
Indústria emergent 3: Amb la introducció del 5G, el nombre d'antenes per a les estacions base de comunicació està augmentant i també augmenta el nombre de motors necessaris. En general, es necessiten 3 antenes per a les estacions base de comunicació ordinàries, de 4 a 6 antenes per a les estacions base 4G, i encara augmenta el nombre d'estacions base i antenes per a les aplicacions 5G, ja que necessiten cobrir les aplicacions tradicionals de comunicació per telèfon mòbil i comunicació IoT. Els productes de motor de control amb components de caixa de canvis s'estan convertint en un desenvolupament personalitzat principal per a les plantes d'antenes d'estacions base. S'utilitza un motor de control amb caixa de canvis per a cada antena ESC.
El nombre d'estacions base 4G va augmentar en 1,72 milions el 2019, i s'espera que la construcció del 5G obri un nou cicle. El 2019, el nombre d'estacions base de telefonia mòbil a la Xina va arribar als 8,41 milions, dels quals 5,44 milions eren estacions base 4G, cosa que representa el 65%. El 2019, el nombre de noves estacions base 4G va augmentar en 1,72 milions, la xifra més alta des del 2015, principalment a causa de 1) l'expansió de la xarxa per cobrir els punts cecs a les zones rurals. 2) La capacitat de la xarxa bàsica s'actualitzarà per establir les bases per a la construcció de la xarxa 5G. La llicència comercial 5G de la Xina s'emetrà el juny de 2019 i, al maig de 2020, s'obriran més de 250.000 estacions base 5G a tot el país.
Indústria emergent 5: Els dispositius mèdics són un dels principals escenaris d'aplicació dels motors pas a pas i són un dels segments en què Vic-Tech està profundament involucrada. Des del metall fins al plàstic, els dispositius mèdics requereixen un alt nivell de precisió en la seva producció. Molts fabricants de dispositius mèdics utilitzen servomotors per complir els requisits de precisió, però com que els motors pas a pas són més econòmics i més petits que els servomotors, i la precisió pot complir amb alguns dispositius mèdics, els motors pas a pas s'utilitzen en la indústria de fabricació de dispositius mèdics i fins i tot substitueixen alguns servomotors.
Data de publicació: 19 de maig de 2023