Le moteur est un composant de puissance très important sur leImprimante 3D, sa précision est liée au bon ou au mauvais effet d'impression 3D, généralement l'impression 3D sur l'utilisation d'un moteur pas à pas.
Existe-t-il des imprimantes 3D utilisant des servomoteurs ? C'est vraiment génial et précis, mais pourquoi ne pas l'utiliser sur des imprimantes 3D classiques ?
Un seul inconvénient : son prix est trop élevé ! Comparé aux imprimantes 3D classiques, il n'est pas rentable. Si c'est mieux pour les imprimantes industrielles, c'est plus ou moins la même chose, la précision peut être légèrement améliorée.
Ici, nous allons prendre ces deux moteurs, une analyse comparative détaillée pour voir quelle est la différence.
Différentes définitions.
Moteur pas à pasest un dispositif à mouvement discret, il est différent du courant alternatif ordinaire etmoteurs à courant continu, les moteurs ordinaires utilisent l'électricité pour tourner, mais le moteur pas à pas ne l'est pas, le moteur pas à pas doit recevoir une commande pour effectuer une étape.
Le servomoteur est le moteur qui contrôle le fonctionnement des composants mécaniques du système servo, ce qui peut rendre la vitesse de contrôle, la précision de la position très précise et peut convertir le signal de tension en couple et en vitesse pour entraîner l'objet de contrôle.
Bien que les deux systèmes soient similaires en termes de mode de contrôle (chaîne d'impulsions et signal directionnel), il existe des différences majeures en termes de performances et d'applications. Comparons maintenant les performances des deux systèmes.
La précision du contrôle est différente.
biphasémoteur pas à pas hybridel'angle de pas est généralement de 1,8 °, 0,9 °
La précision de contrôle d'un servomoteur CA est garantie par le codeur rotatif situé à l'arrière de l'arbre moteur. Par exemple, pour un servomoteur CA Panasonic entièrement numérique équipé d'un codeur standard de 2 500 lignes, l'équivalent d'impulsion est de 360°/10 000 = 0,036° grâce à la technologie quadruple fréquence utilisée dans le variateur.
Pour un moteur avec un encodeur 17 bits, le variateur reçoit 217 = 131072 impulsions par tour de moteur, ce qui signifie que son équivalent en impulsions est de 360°/131072 = 9,89 secondes, soit 1/655 de l'équivalent en impulsions d'un moteur pas à pas avec un angle de pas de 1,8°.
Différentes caractéristiques basse fréquence.
Un moteur pas à pas à basse vitesse produit des vibrations à basse fréquence. La fréquence de vibration dépend de la charge et des performances du variateur, et est généralement considérée comme égale à la moitié de la fréquence de démarrage à vide du moteur.
Ce phénomène de vibration basse fréquence, dû au principe de fonctionnement du moteur pas à pas, est très préjudiciable au fonctionnement normal de la machine. Lorsque les moteurs pas à pas fonctionnent à basse vitesse, il est généralement nécessaire d'utiliser une technologie d'amortissement pour surmonter ce phénomène, par exemple en ajoutant des amortisseurs au moteur ou en utilisant une technologie de subdivision sur le variateur.
Le servomoteur à courant alternatif fonctionne parfaitement et ne vibre pas, même à basse vitesse. Il est doté d'une fonction de suppression de résonance, qui compense le manque de rigidité de la machine, et d'une fonction de résolution de fréquence interne, qui détecte le point de résonance de la machine et facilite le réglage du système.
Performances opérationnelles différentes.
Le contrôle du moteur pas à pas est un contrôle en boucle ouverte, une fréquence de démarrage trop élevée ou une charge trop importante est sujette au phénomène de pas perdus ou de blocage, une vitesse trop élevée lors de l'arrêt est sujette au dépassement, donc pour assurer sa précision de contrôle, il faut traiter le problème de la vitesse de haut en bas.
Système d'entraînement servo AC pour le contrôle en boucle fermée, le pilote peut échantillonner directement le signal de rétroaction du codeur du moteur, la composition interne de la boucle de position et de la boucle de vitesse, n'apparaîtra généralement pas de perte de pas du moteur pas à pas ou de phénomène de dépassement, les performances de contrôle sont plus fiables.
En résumé, le système servo AC est supérieur au moteur pas à pas à bien des égards en termes de performances. Cependant, dans certaines situations moins exigeantes, le moteur pas à pas est souvent utilisé. L'imprimante 3D est moins exigeante et le servomoteur est très coûteux, d'où le choix général du moteur pas à pas.
Date de publication : 05/02/2023