Motore passo-passo vs servomotore: differenza e confronto

Punti chiave

1. Meccanismo di controllo: I motori passo-passo sono controllati inviando impulsi digitali, facendoli ruotare ad un angolo fisso per passo. Al contrario, i servomotori utilizzano un sistema di controllo a circuito chiuso con feedback per regolare continuamente la loro posizione in base alle posizioni desiderate ed effettive.
2. Precisione del movimento: I motori passo-passo offrono una precisione di posizionamento precisa in incrementi discreti grazie ai loro angoli di passo fissi, mentre i servomotori forniscono maggiore precisione e stabilità complessive grazie al loro sistema di controllo a circuito chiuso.
3. Coppia e velocità: I motori passo-passo forniscono un'elevata coppia di mantenimento, ma potrebbero non generare una coppia elevata a velocità più elevate. Al contrario, i servomotori offrono una coppia elevata anche a velocità elevate, rendendoli adatti per applicazioni che richiedono rapidi cambi di direzione o velocità.

Cos'è un motore passo-passo?

Un motore passo-passo è un motore elettrico. La sua funzione è quella di convertire gli impulsi elettrici in precisi movimenti meccanici. Si muove con passi precisi, da cui il nome, stepper. Viene fornito con una buona coppia a bassa velocità. Ha dimensioni compatte ed è anche economico.

Offre meno coppia ad alta velocità e questo può rappresentare un difetto. Funziona in un circuito aperto e ha un ciclo di lavoro limitato. Tuttavia, il suo principale vantaggio è la sua capacità di mantenere un accurato controllo della posizione senza feedback esterno.

È realizzato con più bobine organizzate secondo uno schema specifico. Queste bobine sono eccitate con impulsi elettrici per generare campi magnetici. Gli impulsi elettrici vengono erogati all'interno di una particolare sequenza, quindi il motore si muove in una direzione fissa.

Tuttavia, un "passo mancato" può verificarsi anche se il carico supera la capacità determinata o gli impulsi di ingresso sono troppo veloci. Questi motori sono utilizzati in stampanti 3D, robotica, macchine CNC e sistemi di automazione.

Cos'è un servomotore?

È esattamente l'opposto di un motore passo-passo. Mentre i motori passo-passo si muovono con passi determinati, i servomotori possono ruotare costantemente e controllare con precisione la posizione angolare.

È realizzato con un rotore, bobine e un sistema di controllo per un dispositivo di feedback di posizione. Viene sempre fornito con un meccanismo di feedback, che è piuttosto costoso. È ricco di diverse funzioni e ha una coppia ad alta velocità.

Tuttavia, presenta anche alcune carenze, come la necessità di messa a punto e il funzionamento solo con feedback, e non è conveniente in quanto il costo è più elevato. Questi motori sono disponibili in diverse dimensioni e vengono utilizzati in macchine CNC, sistemi aerospaziali e robotica.

Essendo un sistema a circuito chiuso, questi motori possono mantenere una posizione precisa anche in presenza di disturbi o di carico eccessivo. Inoltre reagisce rapidamente ai cambiamenti nel segnale di controllo.

Differenza tra motore passo-passo e servomotore

1. I motori passo-passo sono regolati tramite un controllo ad anello aperto, mentre i servomotori hanno un controllo ad anello chiuso.
2. I servomotori sono più veloci dei motori passo-passo. I servomotori sono in grado di accelerare la velocità e la velocità e offrono movimenti precisi che sono anche rapidi.
3. Quando si tratta di spese, i motori passo-passo costano meno dei servomotori. Il motivo è che i motori passo-passo non necessitano di un meccanismo di feedback, ma i servomotori non possono funzionare senza.
4. La circuiteria di controllo è meno complessa per i motori passo-passo; tuttavia, i servomotori sono più complessi.
5. I motori passo-passo forniscono una coppia maggiore alle basse velocità, ma nel caso dei servomotori si ottiene una coppia maggiore alle alte velocità.
6. I motori passo-passo si muovono con incrementi piccoli e precisi e, di conseguenza, sono più precisi dei servomotori.

Confronto tra motore passo-passo e servomotore

Parametro di confronto	Motore passo-passo	servomotore
Tipo di controllo	Ha un controllo a circuito aperto.	Ha un controllo a circuito chiuso.
Modalità di movimento	Si muove a passi discreti.	Funzionava con rotazione continua.
Velocità,	La sua gamma di velocità è limitata e non può andare oltre.	Viene fornito con una vasta gamma di velocità.
Tipo di applicazione	È pensato per essere utilizzato in applicazioni statiche.	È destinato all'uso in applicazioni dinamiche.
Efficienza Energetica	È meno efficiente dal punto di vista energetico.	È più efficiente dal punto di vista energetico.
Assistenza	Non richiede molta manutenzione.	I suoi ingranaggi necessitano di una manutenzione regolare per una corretta funzionalità.
Spese	Costa meno.	È più costoso se confrontato.

Riferimenti

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667015362133
2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=0m8NTozFZL8C&oi=fnd&pg=PA1&dq=Difference+Between+Stepper+Motor+and+Servo+Motor&ots=MFfZQisIG4&sig=-Rhql1pXi9Bvs4y-BMUz9jLR7-U

Ultimo aggiornamento: 13 luglio 2023