Back to top

Sui passi del primo motore passo-passo industriale

06 Feb 2014
Paul Coughlin

Negli anni si è discusso molto su chi abbia creato il motore passo-passo o perlomeno la versione industriale da 1,8° che conosciamo oggi. Le due importanti aziende che si sono occupate della progettazione di questo motore sono state la Superior Electric, di Bristol, Connecticut, e la Sigma Instruments, di Braintree, Massachusetts. Sebbene, a quanto pare, la Superior Electric sia stata la prima, sembra che la Sigma Instruments sia stata il vero innovatore.

Nel 1952 la General Electric Company ha progettato un motore passo-passo da utilizzare con i trasformatori e reostati variabili della Superior Electric. La General Electric in origine ha venduto i motori alla Superior affinché montasse i reostati, e la Superior ha rivenduto un sistema completo alla GE.

La General Electric ha venduto i disegni del motore passo-passo alla Superior Electric e negli anni '60 la Superior ha migliorato il progetto introducendo nel 1970 i motori passo-passo ibridi della serie M. Questi sono stati commercializzati con il nome Slo-Syn.

Tuttavia, nel 1952 la Sigma Instruments ha lanciato il motore passo-passo Cyclonome, considerato il primo motore passo-passo a due fili vero e proprio. Sfortunatamente ci vorranno anni prima che i circuiti integrati ne permettano un'applicazione su scala industriale. I motori Cyclonome della serie 9 erano motori passo-passo unidirezionali monofase con angoli di passo di 15° (24 passi/giro) e 18° (20 passi/giro). I range di coppia erano di 1 - 12 oz-in.

 
Cyclonome Step Motors
Motori passo-passo Cyclonome serie 9
 
Poco dopo la Sigma ha lanciato il motore sincrono CA della serie 18. Si trattava di un motore a magneti permanenti bidirezionale bifase, con velocità di 360, 450, 600 e 900 giri/min a 120 V CA, 60 Hz. I range di coppia erano di 0,6 – 11 oz-in.
 
 
18 Series AC Synchronus
Motori sincroni CA serie 18

Nel 1969 la Sigma ha lanciato il motore passo-passo della serie 20, che presentava segmenti rotore alesati pieni ed è più simile al tipico motore passo-passo da 1,8° (200 passi/giro) che conosciamo oggi. Il motore della serie 21, con segmenti rotore laminati, è stato introdotto dopo poco tempo. I segmenti rotore laminati consentivano prestazioni ad alta velocità e a temperature inferiori, e il motore della serie 21 è divenuto noto come il motore ad alte prestazioni.

Nel 1984 la Sigma ha compiuto un balzo in avanti a livello di innovazione creando il motore passo-passo potenziato. Si trattava di un design rivoluzionario grazie ai magneti posizionati all'interno dei denti dello statore, concentrando così il campo di flusso e garantendo un aumento di coppia a bassa velocità fino al 50%. Questo design è stato lanciato con i motori della serie 802.

 
Sigmax Technology

Motori potenziati con tecnologia Sigmax

Nel frattempo la Sigma ha lanciato anche gli azionamenti chopper bipolari con caratteristiche uniche quali la compensazione per instabilità midrange e i circuiti chopper quadrifase che combinavano il meglio della regolazione di corrente con ricircolo e senza ricircolo.

Nel 1987 la Sigma Instruments è stata venduta alla Pacific Scientific, per integrare la loro gamma di servomotori CA e motori CC a magneti permanenti con i motori passo-passo. Da allora ci sono state altre innovazioni tra i motori Sigma Instruments, ad esempio i modelli passo-passo delle serie Powermax, Powerpac e CT, ma ne parleremo un'altra volta.

Kollmorgen ora possiede e produce il motore passo-passo da 1,8° sia di Sigma Instruments che di Superior Electric. Tra noi discutiamo (o meglio discuto) ancora su chi abbia lanciato questo motore per primo (io dico Sigma!), ma come team offriamo il meglio del settore.

Un'ultima annotazione sulla Sigma Instruments, Inc. che condivido con i miei colleghi della Superior: Sigma ha inventato la Boston Whaler. Va bene, in realtà non è proprio così, ma un nesso c'è: insieme ai motori passo-passo prodotti a Braintree, MA nel 1977, la Sigma Instruments produceva alimentatori, relè a stato solido e reed, macchine da cucire, comandi per illuminazione da esterno e dispositivi di commutazione a condensatori. I comandi per illuminazione da esterno e i dispositivi di commutazione a condensatori facevano parte di una divisione chiamata Fisher-Pierce.

Dick Fisher, della Fisher-Pierce, ha inventato la Boston Whaler mentre era alla Sigma. La Boston Whaler è un'imbarcazione a fondo piatto in fibra di vetro che molti ritenevano inaffondabile. Queste imbarcazioni sono state usate dai Navy Seals in Vietnam e molti le conosceranno soprattutto per averle viste insieme a Bud e Sandy nelle serie TV e nei film su Flipper negli anni '60.

 

Sigma 1977

Info sull'autore

Paul Coughlin

Paul Coughlin - Author

Paul ha iniziato la sua carriera presso Sigma Instruments, Inc., uno dei primi produttori di motori passo-passo. Successivamente, ha lavorato per Pacific Scientific Motors & Controls e varie società acquisite da Danaher come Superior Electric, American Precision Industries (API), InMotion e Kollmorgen. Paul ha ricoperto numerosi incarichi durante la sua carriera, specializzandosi nei settori delle applicazioni, prodotti passo-passo, vendite internazionali e applicazioni per sistemi di livello 2. Attualmente è responsabile del team ingegneria dei sistemi CS.

Paul ha lavorato a molte tecnologie di movimento, ma si diverte ancora a lavorare e a parlare di motori passo-passo. Se volete mettervi in contatto con Paul, potete farlo qui: Paul Coughlin

Blog Taxonomy Helper

Aerospaziale e Difesa
Applicazioni
Business
Embedded Motion
Engineering
Fieldbus
Food Regulations
Generale
I veicoli a guida automatica
Installazioni - consigli
Interconnectivity
La nostra storia
Medicale
Oil and Gas
Packaging
Partnerships universitarie
Robotica
Tecnologia