Moteurs Servo vs Pas à Pas : Clarifier la zone grise moderne

La différence opérationnelle entre les moteurs pas à pas et servo semble s'amincir avec l'avancement du contrôle moteur et de la construction. Typiquement, en théorie, un moteur servo fournit à l'utilisateur une fraction infinitésimale de degré de rotation tandis que l'opération d'un moteur pas à pas est limitée par le nombre d'enroulements du stator. Pratiquement, cependant, les choses sont différentes.

Moteur Servo

Un moteur servo fait partie d'un système servo, composé d'un variateur, d'un dispositif de rétroaction et du moteur lui-même. Le variateur prend le courant alternatif en entrée et le redresse en tension continue. Si requis, un simple redresseur peut fonctionner au lieu d'un variateur complet, contrôlé par un circuit externe. Un tel système s'appuie sur des dispositifs externes pour effectuer toutes les fonctions de contrôle moteur, par exemple accélération, réglage PID, vitesse, etc. Une autre option est l'utilisation de variateurs intelligents qui permettent le partage de profils de mouvement, la détection de conditions de défaut, ainsi qu'une interface numérique.

Le dispositif de rétroaction peut être juste un encodeur absolu ou un résolveur, émettant un motif de signaux électriques qui correspondent à la position du moteur servo. La position angulaire est lue en fonction des fentes dans un disque métallique. Un résolveur est simplement un transformateur rotatif qui change la mesure du courant à travers deux enroulements de stator, la seule pièce mobile étant le rotor. Comparé à un encodeur, un résolveur est beaucoup plus robuste.

Un moteur servo peut être conçu pour un fonctionnement CA ou CC. En tant que tel, il doit être correctement associé au variateur, qui fournit alors la polarité et le calibre corrects. Les moteurs de style CA sont préférés pour les applications à vitesse constante et nécessitent moins de maintenance car, en raison de l'absence de balais, l'usure est minime. De plus, ils peuvent atteindre un RPM beaucoup plus élevé comparé aux moteurs de style CC. En rétrospective, les moteurs de style CC sont préférés dans les applications à vitesse variable et ont un système de contrôle plus simple.

Moteur Pas à Pas

Les moteurs pas à pas nécessitent également des variateurs pour contrôler le mouvement. Tout comme les systèmes servo, les systèmes pas à pas peuvent être composés de générateurs d'impulsions simples ou de variateurs intelligents indépendants. Plusieurs systèmes pas à pas fonctionnent en mode boucle ouverte sans rétroaction directe vers le système de contrôle. Cela est plausible tant que la charge est constante, par exemple divertisseurs de ligne de convoyeur, et que le moteur est dimensionné correctement. Cependant, si la charge est dynamique et que le positionnement varie avec le temps, un dispositif de rétroaction doit être ajouté à l'arbre du moteur.

Les variateurs pas à pas peuvent être aussi simples ou complexes que vous le souhaitez. Ils sont généralement alimentés par une source 24 VCC ; cependant, d'autres options sont disponibles. L'utilisation d'un système de variateur intelligent peut grandement réduire les complexités de contrôle. Les moteurs pas à pas permettent la production de couple élevé à basse vitesse, mais si la vitesse est trop basse, des vibrations excessives peuvent se produire. Pour éviter cela, le moteur doit être sélectionné soigneusement. Il en va de même pour le fonctionnement à haute vitesse ; si la vitesse est supérieure à 1000 tr/min, les moteurs pas à pas peuvent perdre leurs performances.

Les systèmes servo ont un prix presque trois fois plus élevé que les systèmes pas à pas. La prise de décision ne doit donc pas être faite avec précipitation. Si la charge doit rester relativement constante et que la vitesse opérationnelle se situe dans une plage, alors les systèmes pas à pas devraient être considérés. La documentation technique du fabricant est le meilleur point de départ lors de la conception de systèmes de mouvement. Si vous avez un contrat de support avec un intégrateur système, vous pouvez également engager leur personnel dans des sessions de brainstorming pour garantir que la décision la plus rentable est prise.