Il motore è un componente di potenza molto importante sulstampante 3DLa sua accuratezza è correlata al buon o cattivo effetto di stampa 3D, generalmente la stampa 3D utilizza un motore passo-passo.
Esistono stampanti 3D che utilizzano servomotori? È una tecnologia davvero fantastica e precisa, ma perché non utilizzarla anche sulle stampanti 3D tradizionali?
Un inconveniente: è troppo costosa! Rispetto alle normali stampanti 3D non ne vale la pena. Se è migliore per le stampanti industriali, è più o meno la stessa cosa, si può migliorare un po' la precisione.
In questa sede prenderemo in esame questi due motori, effettuando un'analisi comparativa dettagliata per evidenziarne le differenze.
Definizioni diverse.
Motore passo-passoè un dispositivo a movimento discreto, è diverso dal normale CA emotori a corrente continuaI motori ordinari funzionano grazie all'elettricità, ma i motori passo-passo no: i motori passo-passo ricevono un comando per eseguire un passo.
Il servomotore è il motore che controlla il funzionamento dei componenti meccanici nel sistema servoassistito, consentendo un controllo molto preciso della velocità e della posizione e convertendo il segnale di tensione in coppia e velocità per azionare l'oggetto controllato.
Sebbene i due siano simili nella modalità di controllo (sequenza di impulsi e segnale direzionale), esistono differenze sostanziali nell'utilizzo, nelle prestazioni e nelle occasioni di applicazione. Ora un confronto tra le prestazioni dei due.
La precisione del controllo è diversa.
Bifasemotore passo-passo ibridoL'angolo di passo è generalmente , 1,8 °, 0,9 °
La precisione di controllo di un servomotore CA è garantita dall'encoder rotativo posto sul retro dell'albero motore. Per un servomotore CA completamente digitale Panasonic, ad esempio, con un encoder standard a 2500 linee, l'equivalente di impulso è pari a 360°/10000=0,036° grazie alla tecnologia a quadrupla frequenza utilizzata all'interno dell'azionamento.
Per un motore con un encoder a 17 bit, l'azionamento riceve 2¹⁷ = 131072 impulsi per giro del motore, il che significa che il suo equivalente di impulso è 360°/131072 = 9,89 secondi, ovvero 1/655 dell'equivalente di impulso di un motore passo-passo con un angolo di passo di 1,8°.
Diverse caratteristiche a bassa frequenza.
Nei motori passo-passo a bassa velocità si manifesta un fenomeno di vibrazione a bassa frequenza. La frequenza di vibrazione è correlata alle condizioni di carico e alle prestazioni dell'azionamento, ed è generalmente considerata pari alla metà della frequenza di avviamento a vuoto del motore.
Questo fenomeno di vibrazione a bassa frequenza, determinato dal principio di funzionamento del motore passo-passo, è molto dannoso per il normale funzionamento della macchina. Quando i motori passo-passo funzionano a basse velocità, è generalmente opportuno utilizzare tecnologie di smorzamento per contrastare questo fenomeno, come ad esempio l'aggiunta di smorzatori al motore o l'impiego di tecnologie di suddivisione nell'azionamento.
Il servomotore AC funziona in modo molto fluido e non vibra nemmeno a basse velocità. Il sistema servo AC è dotato di funzione di soppressione della risonanza, che può compensare la mancanza di rigidità del macchinario, e di una funzione interna di risoluzione della frequenza, che consente di rilevare il punto di risonanza del macchinario e di facilitare la regolazione del sistema.
Prestazioni operative differenti.
Il controllo del motore passo-passo è un controllo ad anello aperto; una frequenza di avviamento troppo elevata o un carico eccessivo possono causare la perdita di passi o il blocco, mentre una velocità di arresto troppo elevata può provocare un overshoot. Pertanto, per garantire la precisione del controllo, è necessario gestire il problema dell'accelerazione e della decelerazione.
Sistema di azionamento servo AC per controllo ad anello chiuso, il driver può campionare direttamente il segnale di feedback dell'encoder del motore, composizione interna dell'anello di posizione e dell'anello di velocità, generalmente non si verificano fenomeni di perdita di passi o overshoot del motore passo-passo, le prestazioni di controllo sono più affidabili.
In sintesi, il sistema servo AC offre prestazioni superiori al motore passo-passo sotto molti aspetti. Tuttavia, in alcune applicazioni meno esigenti, si ricorre spesso anche al motore passo-passo. Le stampanti 3D rappresentano un esempio di applicazione meno impegnativa, e dato l'elevato costo dei servomotori, la scelta più comune ricade generalmente sul motore passo-passo.
Data di pubblicazione: 5 febbraio 2023