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Motori passo-passo

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Il mercato richiede soluzioni economicamente vantaggiose. Per soddisfare tale richiesta, B&R offre motori passo-passo come integrazione potente ed economica del suo portafoglio prodotti esistente.

  • Coppia elevata
  • Grande capacità di sovraccarico
  • Encoder opzionale ed economicamente vantaggioso
  • Funzionamento in parallelo e in serie

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Aree di utilizzo

In tutto il mondo vengono installati ogni anno oltre 500 milioni di motori passo-passo. Benché la maggior parte di questi motori trovi impiego in applicazioni molto semplici, tale tendenza continua ad accentuarsi in applicazioni che in passato venivano gestite rigorosamente da motori c.c. e BLDC. I controllori a elevate prestazioni permettono in misura crescente di risolvere task sempre più complessi. Molte applicazioni che in passato si basavano su servomotori di minori dimensioni possono ora essere gestite da un motore passo-passo e dalla relativa elettronica. Oltre ai notevoli progressi registrati negli ultimi anni in termini di possibilità di utilizzo dei controllori, grazie al miglioramento della tecnologia i motori stessi funzionano in modo nettamente più scorrevole, erogando coppie maggiori. Nuove, robuste possibilità di feedback di posizione stanno diventando molto più economiche, giocando un ruolo di rilievo nell’apertura di nuove aree di impiego dei motori passo-passo. Anche le soluzioni basate su motori passo-passo presentano ovviamente delle limitazioni. In particolare, le elevate velocità raggiunte facilmente dai servomotori si traducono spesso nel limite di implementazione dei motori passo-passo. Se si implementa una soluzione con ingranaggi, tuttavia, numerose opportunità sono offerte dall’uso di un rapporto di trasmissione inferiore o anche l’eliminazione di tutti gli ingranaggi. Ciò è dovuto alla coppia elevata che i motori passo-passo sono in grado di erogare nella gamma di velocità medio-bassa.

Scelta del motore elettrico corretto

Quando è il momento di scegliere un motore elettrico, l’utente si trova ad affrontare numerose difficoltà. Vi sono infatti notevoli differenze fra i motori di produttori diversi, ma anche fra generazioni diverse di motori del medesimo produttore. Le caratteristiche standard elencate nelle schede tecniche spesso non forniscono informazioni sufficienti per prendere una decisione. Solo informazioni di dettaglio possono indicare in modo affidabile le possibili aree di utilizzo. Al crescere della complessità dell’applicazione diventano sempre più importanti parametri quali la concentricità, la forza contro-elettromotrice (FCEM), l’efficienza, le frequenze di risonanza e così via. Se scelti con attenzione, i motori passo-passo possono essere utilizzati in molte più applicazioni di quanto non sia attualmente il caso. Occorre prestare un’attenzione specifica alle caratteristiche di particolare importanza per l’applicazione in questione e spesso non è possibile ottenere queste caratteristiche senza utilizzare anche un azionamento.

Concentricità e precisione angolare

La maggioranza dei motori passo-passo ibridi bifase ha un angolo di scatto di 1,8 gradi. Vi sono tuttavia anche versioni con un angolo di 0,9 gradi e altre, ancora meno comuni, con un angolo di 0,45 gradi. Al diminuire dell’angolo di scatto, peggiorano spesso anche le caratteristiche di coppia. Solo i driver dei motori passo-passo che supportano l’avanzamento a micro-passi sono in grado di offrire precisioni di posizionamento più elevate. Una risoluzione elevata del passo dà inoltre luogo a eccellenti caratteristiche di concentricità e riduce i potenziali problemi derivanti da effetti di risonanza.

Precisione di posizionamento

Il modo in cui la posizione desiderata viene in ultimo raggiunta dipende dalla coppia di carico applicata, nonché dal grado di precisione con cui viene fabbricato il motore passo-passo al momento della sua produzione. La precisione di posizionamento all’interno di un passo dipende sempre dal carico e dallo slittamento angolare che ne deriva. Tale precisione non può tuttavia mai essere superiore a un passo completo, poiché in caso contrario il motore perde la sincronizzazione e di conseguenza i passi. Il modo migliore per compensare tale angolo passa attraverso un feedback di posizione. Proprio per questo motivo, tutti i motori passo-passo di B&R sono disponibili anche in economiche versioni con encoder, che raggiungono valori di risoluzione fino a 12 bit. È pertanto possibile ottenere una precisione di posizionamento caratterizzata da una deviazione angolare inferiore a 0,1 gradi, anche in presenza di una coppia di carico notevole.

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