{"id":6784,"date":"2024-03-04T03:29:08","date_gmt":"2024-03-04T03:29:08","guid":{"rendered":"https:\/\/faradyi.com\/?p=6784"},"modified":"2024-03-04T03:37:39","modified_gmt":"2024-03-04T03:37:39","slug":"comparacion-de-caracteristicas-de-rendimiento-entre-servomotores-de-cc-de-bajo-voltaje-y-motores-paso-a-paso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/faradyi.com\/es\/performance-characteristics-comparison-between-low-voltage-dc-servo-motors-and-stepper-motors\/","title":{"rendered":"Comparaci\u00f3n de caracter\u00edsticas de rendimiento entre servomotores CC de bajo voltaje y motores paso a paso"},"content":{"rendered":"
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Introducci\u00f3n<\/strong><\/h5>\n

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Los motores paso a paso convierten se\u00f1ales de impulsos el\u00e9ctricos en desplazamientos angulares o lineales correspondientes. Con cada se\u00f1al de pulso de entrada, el rotor gira un cierto \u00e1ngulo o avanza un paso. El desplazamiento angular o lineal de salida es proporcional al n\u00famero de pulsos de entrada y la velocidad es proporcional a la frecuencia del pulso. Por tanto, los motores paso a paso act\u00faan como componentes que convierten los pulsos en desplazamientos angulares (o lineales).<\/p>\n

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Los motores paso a paso tienen un rotor y un estator distribuidos multipolares con devanados de control multif\u00e1sicos conectados en estrella. Cada se\u00f1al de pulso de entrada hace que el rotor del motor paso a paso avance un paso. Dado que la entrada es una se\u00f1al de pulso, el desplazamiento angular de salida es discontinuo, de ah\u00ed el nombre "motor de pulso".<\/p>\n

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Con el desarrollo de sistemas de control digital, la aplicaci\u00f3n de motores paso a paso se expandir\u00e1 gradualmente. Los motores paso a paso vienen en varios tipos, incluidos reactivos, de excitaci\u00f3n e h\u00edbridos, seg\u00fan su estructura, y se pueden clasificar en monof\u00e1sicos, bif\u00e1sicos y multif\u00e1sicos seg\u00fan el n\u00famero de fases.<\/p>\n

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Servomotor CC de bajo voltaje<\/strong><\/h5>\n

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Los servomotores de CC de bajo voltaje pueden entenderse como motores que siguen estrictamente los comandos de la se\u00f1al de control: el rotor permanece estacionario hasta que se emite una se\u00f1al de control; tras la emisi\u00f3n de la se\u00f1al, el rotor gira inmediatamente; y cuando la se\u00f1al de control desaparece, el rotor se detiene instant\u00e1neamente.<\/p>\n

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Los servomotores de CC de bajo voltaje son micromotores que se utilizan como componentes de accionamiento en dispositivos de control autom\u00e1tico, convirtiendo se\u00f1ales el\u00e9ctricas en desplazamientos angulares o velocidades angulares del eje. Sus caracter\u00edsticas principales incluyen: ausencia de autorrotaci\u00f3n cuando el voltaje de la se\u00f1al es cero, disminuci\u00f3n de la velocidad al aumentar el par y control altamente preciso de la velocidad y la posici\u00f3n.<\/p>\n

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La estructura b\u00e1sica de los servomotores CC de bajo voltaje es similar a la de los motores CC generales.<\/p>\n

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La velocidad del motor norte<\/em> viene dada por la f\u00f3rmula:<\/p>\n

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\"La<\/figure>\n

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d\u00f3nde mi<\/em> es la fuerza electromotriz posterior de la armadura, k<\/em> es una constante, j<\/em> es el flujo por polo, Ua<\/em> y, I a<\/em> son el voltaje y la corriente del inducido, y Real academia de bellas artes<\/em> es la resistencia de la armadura. Cambiando Ua<\/em> o \u03d5<\/em> Puede controlar la velocidad del servomotor CC de bajo voltaje. Sin embargo, generalmente se adopta el m\u00e9todo de controlar el voltaje del inducido. En los servomotores CC de im\u00e1n permanente y baja tensi\u00f3n, el devanado de excitaci\u00f3n se reemplaza por imanes permanentes, manteniendo el flujo magn\u00e9tico. \u03d5<\/em> constante. Los servomotores CC de bajo voltaje tienen buenas caracter\u00edsticas de ajuste lineal y tiempos de respuesta r\u00e1pidos.<\/p>\n

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Comparaci\u00f3n de las caracter\u00edsticas de rendimiento entre servomotores CC de bajo voltaje y motores paso a paso:<\/strong><\/h5>\n

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Si bien tanto los motores paso a paso como los servomotores de CC de bajo voltaje tienen similitudes en los m\u00e9todos de control (trenes de impulsos y se\u00f1ales de direcci\u00f3n), existen diferencias significativas en su rendimiento y escenarios de aplicaci\u00f3n. Comparemos sus caracter\u00edsticas de rendimiento:<\/p>\n

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Diferencia en precisi\u00f3n de control:<\/strong><\/h5>\n

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      1. \n
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        1. N\u00famero de fases en motores paso a paso:<\/strong> Esto se refiere al n\u00famero de grupos de bobinas dentro del motor. Los motores paso a paso de uso com\u00fan tienen configuraciones de dos, tres, cuatro y cinco fases. Diferentes n\u00fameros de fase corresponden a diferentes \u00e1ngulos de paso. Por ejemplo, los motores bif\u00e1sicos suelen tener \u00e1ngulos de paso de 0,9\u00b0\/1,8\u00b0, los motores trif\u00e1sicos tienen 0,75\u00b0\/1,5\u00b0 y los motores cinco fases tienen 0,36\u00b0\/0,72\u00b0. Cuando no hay un controlador subdividido, los usuarios eligen principalmente motores paso a paso con diferentes n\u00fameros de fase para cumplir con sus requisitos de \u00e1ngulo de paso. Con un controlador subdividido, el "n\u00famero de fase" deja de tener sentido, ya que los usuarios pueden cambiar el \u00e1ngulo del paso cambiando el n\u00famero de subdivisi\u00f3n en el controlador.<\/li>\n
        2. Precisi\u00f3n de control de servomotores CC de bajo voltaje:<\/strong> De esto se encarga el codificador giratorio situado en el extremo posterior del eje del motor. Para motores equipados con codificadores est\u00e1ndar de 2500 l\u00edneas, debido al uso de tecnolog\u00eda de cuadruplicaci\u00f3n por parte del controlador, el pulso equivalente es 360\u00b010000=0,036\u00b010000360\u00b0=0,036\u00b0. Para motores con codificadores de 17 bits, el controlador recibe 131.072 pulsos por revoluci\u00f3n del motor, lo que resulta en un pulso equivalente a 360\u00b0131072=0,0027466\u00b0131072360\u00b0=0,0027466\u00b0, que es 1\/655 del pulso equivalente de un motor paso a paso con un \u00c1ngulo de paso de 1,8\u00b0.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n

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          1. \u00a0<\/li>\n<\/ol>\n

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            <\/p>\n

            Diferencia en las caracter\u00edsticas de baja frecuencia:<\/strong><\/h5>\n

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                  1. Vibraci\u00f3n de baja frecuencia en motores paso a paso:<\/strong> Los motores paso a paso son propensos a vibraciones de baja frecuencia a bajas velocidades. La frecuencia de vibraci\u00f3n depende de las condiciones de carga y del rendimiento del conductor. La frecuencia de vibraci\u00f3n suele ser la mitad de la frecuencia de arranque sin carga del motor. Esta vibraci\u00f3n de baja frecuencia, determinada por el principio de funcionamiento de los motores paso a paso, es muy perjudicial para el funcionamiento normal de la m\u00e1quina. Cuando los motores paso a paso funcionan a bajas velocidades, generalmente se emplean t\u00e9cnicas de amortiguaci\u00f3n, como agregar amortiguadores al motor o usar tecnolog\u00eda de subdivisi\u00f3n en el controlador, para superar la vibraci\u00f3n de baja frecuencia.<\/li>\n
                  2. Funcionamiento estable de servomotores CC de bajo voltaje:<\/strong> Los servomotores CC de bajo voltaje funcionan suavemente, sin vibraciones, incluso a bajas velocidades. Los servosistemas de CC de bajo voltaje cuentan con capacidades de supresi\u00f3n de resonancia, cubriendo deficiencias de rigidez mec\u00e1nica. Adem\u00e1s, el sistema cuenta con capacidades de an\u00e1lisis de frecuencia (FFT) internamente, capaces de detectar puntos de resonancia mec\u00e1nica, facilitando los ajustes del sistema.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n

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                    1. \u00a0<\/li>\n<\/ol>\n

                      <\/p>\n

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                      <\/p>\n

                      Diferencia en las caracter\u00edsticas de par-frecuencia:<\/strong><\/h5>\n

                      <\/p>\n

                      <\/p>\n

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                      1. \n
                          <\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n
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                              \n
                            1. Par de salida de motores paso a paso:<\/strong> El par de salida de los motores paso a paso disminuye al aumentar la velocidad y cae dr\u00e1sticamente a velocidades m\u00e1s altas. Por tanto, su velocidad m\u00e1xima de funcionamiento suele estar entre 300 y 600 RPM.<\/li>\n
                            2. Salida de par constante de servomotores CC de bajo voltaje:<\/strong> Los servomotores de CC de bajo voltaje proporcionan una salida de par constante y pueden entregar un par nominal a velocidades superiores a la velocidad nominal, proporcionando una salida de potencia constante.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n

                              <\/p>\n

                              <\/p>\n

                                \n
                              1. \u00a0<\/li>\n<\/ol>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

                                Diferencia en capacidad de sobrecarga:<\/strong><\/h5>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

                                Los motores paso a paso generalmente no tienen capacidad de sobrecarga. Los servomotores CC de bajo voltaje tienen una gran capacidad de sobrecarga.<\/p>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

                                Los servomotores de CC de bajo voltaje tienen capacidades de sobrecarga de velocidad y par. Su par m\u00e1ximo es tres veces el par nominal y se puede utilizar para superar el par de inercia de la carga en el arranque.<\/p>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

                                Los motores paso a paso carecen de esta capacidad de sobrecarga. Por lo tanto, para superar este par de inercia, a menudo se selecciona un motor paso a paso con un par mayor, lo que genera un desperdicio de par durante el funcionamiento normal de la m\u00e1quina.<\/p>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

                                Diferencia en el desempe\u00f1o operativo:<\/strong><\/h5>\n

                                <\/p>\n

                                <\/p>\n

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                                1. \n
                                    <\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n
                                      \n
                                    1. \n
                                        \n
                                      1. Control de motores paso a paso:<\/strong> Los motores paso a paso funcionan bajo control de circuito abierto. Las altas frecuencias de arranque o las cargas excesivas pueden provocar que se omitan pasos o que el motor se cale. Al detenerse, la rotaci\u00f3n a alta velocidad puede provocar un sobrepaso. Por lo tanto, para garantizar la precisi\u00f3n del control, los problemas de aceleraci\u00f3n y desaceleraci\u00f3n deben manejarse adecuadamente.<\/li>\n
                                      2. Control de servosistemas CC de baja tensi\u00f3n:<\/strong> Los sistemas de servoaccionamiento de CC de bajo voltaje funcionan bajo control de circuito cerrado. El controlador puede muestrear directamente la se\u00f1al de retroalimentaci\u00f3n del codificador del motor, formando internamente un bucle de posici\u00f3n y un bucle de velocidad, evitando as\u00ed los pasos perdidos o los fen\u00f3menos de exceso asociados con los motores paso a paso y garantizando un rendimiento de control m\u00e1s confiable.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n

                                        <\/p>\n

                                        <\/p>\n

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                                        1. \u00a0<\/li>\n<\/ol>\n

                                          <\/p>\n

                                          <\/p>\n

                                          <\/p>\n

                                          Diferencia en el rendimiento de respuesta de velocidad:<\/strong><\/h5>\n

                                          <\/p>\n

                                          <\/p>\n

                                            \n
                                          1. \n
                                              <\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n
                                                \n
                                              1. \n
                                                  \n
                                                1. Motores paso a paso:<\/strong> Los motores paso a paso tardan entre 200 y 400 milisegundos en acelerar desde parado hasta la velocidad de funcionamiento (normalmente varios cientos de revoluciones por minuto).<\/li>\n
                                                2. Servosistemas CC de bajo voltaje:<\/strong> Los servosistemas de CC de bajo voltaje tienen un excelente rendimiento de aceleraci\u00f3n y solo requieren unos pocos milisegundos para acelerar desde parado hasta su velocidad nominal de 3000 RPM, lo que los hace adecuados para aplicaciones de control que requieren un arranque r\u00e1pido.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n

                                                  <\/p>\n

                                                  <\/p>\n

                                                    \n
                                                  1. \u00a0<\/li>\n<\/ol>\n

                                                    <\/p>\n

                                                    <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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                                                    \n\t\t\t\t\t
                                                    Colecci\u00f3n de motores sin escobillas Faradyi<\/a><\/h5>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
                                                    \n\t\t\t\t
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