Lo sviluppo della tecnologia di azionamento dei motori passo-passo, con ogni innovazione tecnologica, porterà a diverse rivoluzioni di mercato, grazie a tecnologie all'avanguardia che ne guideranno la crescita.
1. Azionamento a tensione costante
Il funzionamento a tensione singola si riferisce al processo di avvolgimento del motore, in cui una sola direzione di tensione alimenta l'avvolgimento, mentre gli avvolgimenti si alternano nell'erogazione di tensione. Si tratta di una modalità di azionamento relativamente vecchia, ormai praticamente in disuso.
Vantaggi: il circuito è semplice, ha pochi componenti, il controllo è semplice e la realizzazione è relativamente semplice.
Svantaggi: è necessario fornire un transistor di corrente sufficientemente grande per commutare l'elaborazione, la velocità di funzionamento del motore passo-passo è relativamente bassa, le vibrazioni del motore sono relativamente elevate, calore. Poiché non è più in uso, non è stato descritto in dettaglio.
2. Azionamento ad alta e bassa tensione
A causa dei numerosi inconvenienti dei sistemi di azionamento a tensione costante, il progresso tecnologico ha portato allo sviluppo di nuovi sistemi di azionamento ad alta e bassa tensione, al fine di ovviare ad alcuni di questi problemi. Il principio di funzionamento dei sistemi ad alta e bassa tensione è il seguente: durante il movimento del motore, si utilizza il controllo ad alta tensione per i passi completi; durante i movimenti a mezzo passo si utilizza il controllo a bassa tensione; l'arresto avviene tramite il controllo a bassa tensione.
Vantaggi: il controllo ad alta e bassa tensione migliora in una certa misura le vibrazioni e il rumore, viene proposto per la prima volta il concetto di controllo a suddivisione del motore passo-passo e viene proposta anche la modalità di funzionamento di dimezzamento della corrente in fase di arresto.
Svantaggi: il circuito è complesso rispetto all'azionamento a tensione costante, le caratteristiche ad alta frequenza richiedono transistor, il motore presenta ancora vibrazioni relativamente elevate a basse velocità, il calore è ancora relativamente elevato e attualmente questa modalità di azionamento non viene praticamente utilizzata.
3. Azionamento chopper a corrente costante auto-eccitato
Il driver chopper a corrente costante auto-eccitato funziona tramite un progetto hardware: quando la corrente raggiunge un certo valore preimpostato, il circuito si chiude e passa a un altro avvolgimento, che a sua volta viene alimentato da una corrente fissa, per poi chiudersi nuovamente, e così via, per far avanzare il motore passo-passo.
Vantaggi: il rumore è notevolmente ridotto, la velocità è aumentata in una certa misura, le prestazioni sono migliorate rispetto ai primi due tipi.
Svantaggi: i requisiti di progettazione del circuito sono relativamente elevati, i requisiti anti-interferenza del circuito sono elevati, è facile che si verifichino alte frequenze, che i componenti di pilotaggio si brucino, i requisiti prestazionali dei componenti sono elevati.
4. Confronto attuale con i motori chopper (attualmente la tecnologia principale utilizzata sul mercato)
Il comparatore di corrente del driver chopper converte il valore della corrente dell'avvolgimento del motore passo-passo in una certa proporzione della tensione, e il valore preimpostato in uscita dal convertitore D/A viene confrontato; i risultati del confronto controllano l'interruttore del transistor di potenza, in modo da raggiungere lo scopo di controllare la corrente di fase dell'avvolgimento.
Vantaggi: in questo modo il controllo del movimento simula le caratteristiche dell'onda sinusoidale, migliorando notevolmente le prestazioni, la velocità di movimento e il rumore sono relativamente bassi, è possibile utilizzare una suddivisione relativamente elevata, è il metodo di controllo attualmente più diffuso.
Svantaggi: il circuito è più complesso, l'interferenza nel circuito è difficile da controllare e da far corrispondere ai requisiti teorici, facile produzione di jitter, nel controllo della formazione di picchi e valli sinusoidali, che possono facilmente portare a interferenze ad alta frequenza, che a loro volta portano al riscaldamento dei componenti di pilotaggio o a causa dell'invecchiamento della frequenza è troppo alta, che è il motivo principale per cui molti driver sono facili da usare per più di 1 anno sono i motivi principali per cui si accende la spia di protezione rossa.
5. Trasmissione sommersa
Si tratta di una nuova tecnologia di controllo del movimento, che si colloca nel confronto attuale con la tecnologia di azionamento chopper, con l'obiettivo di superarne i limiti e innovare il metodo di azionamento. La sua tecnologia di base si basa sul confronto attuale con l'azionamento chopper, con l'obiettivo di aumentare il calore dell'elemento di azionamento e la tecnologia di protezione contro la soppressione delle alte frequenze.
Vantaggi: entrambi i vantaggi dell'attuale azionamento chopper comparativo, calore particolarmente ridotto, lunga durata.
Svantaggi: essendo una tecnologia nuova, il prezzo è relativamente alto e i requisiti di compatibilità tra ciascun motore passo-passo e il relativo driver sono piuttosto stringenti.
Data di pubblicazione: 28 agosto 2024