motori passo-passosono tra i motori più impegnativi disponibili oggi, con il loro passo ad alta precisione, alta risoluzione e movimento fluido, i motori passo-passo generalmente richiedono personalizzazione per ottenere prestazioni ottimali in specificheapplicazioniLe caratteristiche di progettazione comunemente personalizzate includono schemi di avvolgimento dello statore, configurazioni dell'albero, alloggiamenti personalizzati e cuscinetti specializzati, che rendono i motori passo-passo estremamente complessi da progettare e produrre. I motori possono essere progettati per adattarsi all'applicazione, anziché costringere l'applicazione ad adattarsi al motore, e i design flessibili dei motori possono occupare uno spazio minimo. I micromotori passo-passo sono difficili da progettare e produrre e spesso non possono competere con i motori più grandi.micromotori passo-passoOffrono un approccio progettuale unico e, con l'avvento della tecnologia dei motori passo-passo ibridi, i micromotori stanno iniziando a essere utilizzati in dispositivi medici e nell'automazione di laboratorio, soprattutto in applicazioni che richiedono alta precisione come micropompe, dosaggio e controllo dei fluidi, valvole a pinza e controllo di sensori ottici. I micromotori passo-passo possono persino essere integrati in utensili elettrici manuali, come le pipette elettroniche, dove in precedenza era impossibile integrare i motori passo-passo ibridi.
La miniaturizzazione è una preoccupazione costante per molti settori ed è stata una delle principali tendenze degli ultimi anni. Utilizzati nella produzione, nei test o per l'uso quotidiano in laboratorio, i sistemi di movimento e posizionamento richiedono motori più piccoli e potenti. L'industria dei motori progetta e produce da tempo piccoli motori passo-passo, ma motori sufficientemente piccoli non esistono ancora per molte applicazioni. Laddove i motori sono abbastanza piccoli, mancano delle specifiche necessarie per l'applicazione, come ad esempio la coppia o la velocità sufficientemente elevate per essere competitivi sul mercato. La triste alternativa è utilizzare un motore passo-passo di grandi dimensioni e miniaturizzare tutti gli altri componenti attorno ad esso, spesso mediante staffe speciali e il montaggio di hardware aggiuntivo. Il controllo del movimento in uno spazio così ridotto è estremamente complesso, costringendo gli ingegneri a scendere a compromessi sull'architettura spaziale del dispositivo.
I motori brushless a corrente continua standard sono autoportanti sia dal punto di vista strutturale che meccanico, con il rotore sospeso all'interno dello statore tramite tappi terminali a entrambe le estremità, e qualsiasi periferica che necessiti di essere collegata, solitamente imbullonata ai tappi terminali, che possono facilmente rappresentare fino al 50% della lunghezza totale del motore. I motori senza telaio riducono gli sprechi e la ridondanza eliminando la necessità di staffe, piastre o supporti di montaggio aggiuntivi, e tutti i supporti strutturali e meccanici richiesti per il progetto possono essere integrati direttamente all'interno del motore. Il vantaggio di ciò è che statore e rotore possono essere integrati senza soluzione di continuità nel sistema, riducendo le dimensioni senza sacrificare le prestazioni.
La miniaturizzazione dei motori passo-passo è una sfida e le prestazioni del motore sono direttamente correlate alle sue dimensioni. Con la riduzione delle dimensioni del telaio, diminuisce anche lo spazio disponibile per i magneti del rotore e gli avvolgimenti, il che influisce non solo sulla coppia massima erogabile, ma anche sulla velocità di funzionamento del motore. I precedenti tentativi di realizzare un motore passo-passo ibrido di dimensioni NEMA6 sono per lo più falliti, a dimostrazione del fatto che le dimensioni del telaio NEMA6 sono troppo ridotte per garantire prestazioni utili. Grazie all'esperienza nella progettazione personalizzata e alla competenza in diverse discipline, l'industria dei motori è riuscita a creare con successo una tecnologia di motore passo-passo ibrido che aveva fallito in altri ambiti. Il motore passo-passo di tipo NEMA 6 non solo fornisce un'elevata coppia dinamica utilizzabile ad alte velocità, ma offre anche un elevato livello di precisione.
Con un tipico motore a magneti permanenti con 20 passi per giro, ovvero un angolo di passo di 18 gradi, rispetto a un motore con angolo di passo di 3,46 gradi, è in grado di fornire una risoluzione 5,7 volte superiore, e questa maggiore risoluzione si traduce direttamente in una maggiore precisione, offrendo un motore passo-passo ibrido. Insieme a questa variazione dell'angolo di passo e al design del rotore a bassa inerzia, il motore è in grado di generare una coppia dinamica superiore a 28 g a velocità prossime agli 8.000 giri/min, offrendo prestazioni di velocità simili a quelle di un motore brushless DC standard. Aumentando l'angolo di passo da un tipico 1,8 gradi a 3,46 gradi, è possibile ottenere una coppia di tenuta quasi doppia rispetto al design concorrente più vicino e, con un valore fino a 56 g/in, la coppia di tenuta è quasi quattro volte superiore a quella di un motore passo-passo PM convenzionale delle stesse dimensioni (fino a 14 g/in).
Conclusione
micromotori passo-passoPossono essere utilizzati in una varietà di settori che richiedono una costruzione compatta pur mantenendo un elevato livello di precisione, soprattutto nel settore medico dove risultano più convenienti, dal pronto soccorso al letto del paziente fino alle apparecchiature di laboratorio. Attualmente c'è molto interesse per le pipette portatili. I micromotori passo-passo forniscono l'alta risoluzione necessaria per dispensare sostanze chimiche con precisione e questi motori offrono una coppia e una qualità superiori rispetto ad altri prodotti comparabili sul mercato. Per i laboratori, i micromotori passo-passo sono diventati il punto di riferimento per la qualità. Le dimensioni compatte rendono i micromotori passo-passo la soluzione perfetta, che si tratti di un braccio robotico o di un semplice stadio XYZ, i motori passo-passo sono facili da interfacciare e possono fornire funzionalità a circuito aperto o chiuso.
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Data di pubblicazione: 28 marzo 2023