Qual è la tecnologia migliore per i motori da utilizzare in un'applicazione di motion control? Esistono numerose tecnologie per creare il movimento, ad esempio di tipo idraulico, pneumatico o elettromeccanico. Nel settore del motion control di precisione, molti progettisti di macchinari devono scegliere tra tecnologie basate su motori passo-passo o servomotori per risolvere i requisiti prestazionali da affrontare. Sia i motori passo-passo che i servomotori hanno un posto di rilievo nel settore del motion control, ma il dibattito su quando usare gli uni o gli altri è molto acceso.
Proviamo ad entrare nella discussione in corso tra i sostenitori dei motori passo-passo e dei servomotori…
Tecnico A: “Mi piacciono i motori passo-passo. Sono semplici da usare e configurare oltre che affidabili. Non mi servono mucchi di schemi di controllo elaborati per spostare il mio sistema dal punto A al punto B”.
Tecnico B: “Preferisco un servomotore. La capacità di coprire un ampio intervallo di coppia e velocità si adatta perfettamente al design multiasse della mia macchina”.
I tecnici coinvolti nella discussione provengono da due differenti settori e dispongono di sistemi meccanici notevolmente diversi. Il tecnico A privilegia la semplicità del motore passo-passo, dalla configurazione e funzionamento alla facilità di messa in servizio. In base al commento in merito al posizionamento da punto a punto, il tecnico A probabilmente ha scelto la soluzione migliore per la sua macchina specifica. I motori passo-passo sono la scelta ideale per semplici applicazioni da punto a punto in cui i disturbi di carico sono minimi. Il tecnico B privilegia invece le ampie funzionalità dei servomotori, il che ha senso in applicazioni che richiedono un controllo preciso e dispongono di assi multipli per un movimento coordinato. Il controllo ad elevata larghezza di banda e precisione dei servomotori ad anello chiuso rende possibile un movimento perfettamente coordinato per le macchine multiasse.
Tecnico B: “Ho avuto una pessima esperienza con i motori passo-passo quando abbiamo provato a usarli su un asse con disturbi di carico variabili”.
Tecnico A: “Ho provato a usare un servomotore, ma quando raggiungeva la posizione si spostava leggermente avanti e indietro prima di fermarsi e questo causava problemi nella finitura del prodotto”.
Quando il tecnico B ha usato un motore passo-passo su un asse con disturbi di carico non prevedibili, alcune di queste variazioni hanno causato la perdita di conteggio del motore, con conseguenti errori di posizione. Sebbene questo problema possa essere corretto aggiungendo una funzione di retroazione al motore passo-passo, mette in evidenza un'applicazione in cui il motore passo-passo a circuito aperto potrebbe non rappresentare la scelta migliore. Nel caso del tecnico A, un servomotore non correttamente messo a punto potrebbe “andare a caccia” della posizione. I tempi di spostamento e assestamento possono variare da un'applicazione all'altra in funzione della taglia del motore, del disadattamento d'inerzia e dell'adattamento dei circuiti di asservimento. Nel caso di un semplice spostamento da un punto ad un altro con disturbi di carico minimi, un motore passo-passo è probabilmente una scelta migliore per fermarsi nel punto designato e mantenere la posizione senza continuare a cercarla.
Per il tecnico A il semplice posizionamento da punto a punto è stato risolto al meglio con un motore passo-passo mentre per il tecnico B il coordinamento multiasse è stato soddisfatto con un servomotore. Questo “dibattito” analizza solo alcuni degli aspetti che possono influire sulla scelta tra un servomotore e un motore passo-passo. Per contribuire a stabilire quale tecnologia di motori si adatta meglio ad ogni situazione, Kollmorgen esamina vari aspetti delle applicazioni nel white paper “Motore passo-passo o servomotore: quale scegliere?”
