{"id":6054,"date":"2020-02-03T16:02:00","date_gmt":"2020-02-03T16:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/servotecnica.com\/motore-stepper-e-possibile-ottenere-una-coppia-elevata-ad-alte-velocita\/"},"modified":"2023-03-24T16:25:30","modified_gmt":"2023-03-24T16:25:30","slug":"motore-stepper-e-possibile-ottenere-una-coppia-elevata-ad-alte-velocita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/motore-stepper-e-possibile-ottenere-una-coppia-elevata-ad-alte-velocita\/","title":{"rendered":"Motore stepper: \u00e8 possibile ottenere una coppia elevata ad alte velocit\u00e0?"},"content":{"rendered":"\n

Le caratteristiche pi\u00f9 significative per quanto riguarda le prestazioni di un motore passo passo sono il posizionamento preciso, la buona coppia di stallo e la buona coppia a basse velocit\u00e0. Ma in alcuni casi i parametri applicativi necessitano della produzione di una coppia elevata a velocit\u00e0 elevate, mentre i vincoli di progettazione o di controllo impongono l\u2019utilizzo di un motore passo passo. Sebbene i motori passo passo non siano noti per la loro capacit\u00e0 di produrre una coppia elevata a velocit\u00e0 elevate, in alcune applicazioni \u00e8 possibile raggiungere entrambe.<\/p>\n\n

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La curva di pull-out indica la coppia massima che \u00e8 possibile produrre nella gamma delle velocit\u00e0 di funzionamento. Se il motore viene azionato al di fuori (sopra) della curva di pull-out, pu\u00f2 arrestarsi.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Perch\u00e9 i motori passo passo hanno problemi a produrre una coppia elevata a velocit\u00e0 elevate?<\/h2>\n\n

A causa del design tipico del motore passo passo, possiamo affermare che la coppia erogata \u00e8 direttamente proporzionale alla corrente che attraversa gli avvolgimenti del motore: maggiore \u00e8 la corrente, maggiore \u00e8 la coppia prodotta. Gli avvolgimenti hanno tuttavia due propriet\u00e0 che limitano la corrente e, di conseguenza, la produzione della coppia. La prima \u00e8 l\u2019induttanza (L), grazie alla quale gli avvolgimenti resistono a qualsiasi variazione nella corrente che li attraversa. L\u2019altra \u00e8 la resistenza (R) che limita la quantit\u00e0 massima di corrente che pu\u00f2 essere trasportata dall\u2019avvolgimento.<\/p>\n\n

Insieme, queste due propriet\u00e0 determinano la costante di tempo elettrica<\/a> (\u03c4e) del motore, vale a dire il tempo necessario affinch\u00e9 la corrente nell\u2019avvolgimento raggiunga il 63% del suo valore nominale (massimo).<\/p>\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n

Quando la frequenza degli impulsi di tensione forniti agli avvolgimenti (e quindi la velocit\u00e0 del motore) \u00e8 bassa, gli avvolgimenti hanno tempo a sufficienza per raggiungere la loro corrente nominale e il motore pu\u00f2 produrre la sua coppia nominale. Ma quando la frequenza degli impulsi di tensione (velocit\u00e0 del motore) \u00e8 alta, la corrente negli avvolgimenti non ha tempo a sufficienza per raggiungere il suo valore nominale, il che compromette la produzione della coppia.<\/p>\n\n

Un altro fattore che limita la produzione della coppia del motore passo passo ad alte velocit\u00e0 \u00e8 il tasso di aumento della corrente negli avvolgimenti (dI\/dt), che \u00e8 direttamente proporzionale alla tensione applicata (V) e inversamente proporzionale all\u2019induttanza del motore (L).<\/p>\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n

Per migliorare il tasso di aumento della corrente, \u00e8 necessario ridurre l\u2019induttanza degli avvolgimenti (L) oppure aumentare la tensione (V) applicata.<\/p>\n\n

Per ridurre l\u2019induttanza degli avvolgimenti \u00e8 necessaria una variazione della configurazione del motore e\/o dei metodi di produzione. Effettivamente, alcuni produttori hanno apportato delle modifiche ai loro processi di costruzione e produzione dei motori e ora offrono motori passo passo con caratteristiche di coppia-velocit\u00e0 pi\u00f9 elevate rispetto alle configurazioni tradizionali. Esempi di tali modifiche includono configurazioni magnetiche migliorate che aumentano il flusso tra il rotore e lo statore, aumentando il numero di coppie di poli nel motore e la densit\u00e0 degli avvolgimenti.<\/p>\n\n

Ma per i costruttori di macchine e gli utenti finali, la produzione di coppia per un determinato motore passo passo pu\u00f2 essere spesso migliorata utilizzando un azionamento chopper<\/a>.<\/p>\n\n

Frazionando la tensione dell\u2019azionamento si ottengono migliori caratteristiche di coppia-velocit\u00e0<\/h2>\n\n
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Fornendo una tensione superiore agli avvolgimenti del motore, la curva coppia-velocit\u00e0 viene spinta \u201cfuori\u201d, ottenendo cos\u00ec una produzione di coppia pi\u00f9 elevata a velocit\u00e0 maggiori.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Gli azionamenti chopper forniscono al motore un alto livello di tensione (spesso fino a otto volte la tensione nominale) che, secondo la legge di Ohm (corrente = tensione \u00f7 resistenza), risulta in una maggiore corrente attraverso gli avvolgimenti.<\/p>\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n

Quando l\u2019azionamento rileva che la corrente ha raggiunto un valore predeterminato, l\u2019alimentazione di tensione viene disattivata o \u201cfrazionata\u201d. E quando la corrente scende al di sotto di un certo livello, l\u2019alimentazione di alta tensione viene riattivata. Questo metodo di frazionamento della tensione migliora inoltre il tasso di aumento della corrente (dI\/dt). Quindi, aumentando la tensione di azionamento, gli avvolgimenti possono raggiungere un livello di corrente pi\u00f9 alto, anche quando la frequenza degli impulsi \u00e8 elevata, il che significa che viene prodotta una coppia superiore a velocit\u00e0 superiore.<\/p>\n\n

Gli azionamenti chopper vengono talvolta denominati azionamenti a corrente costante, perch\u00e9 producono una corrente (relativamente) costante negli avvolgimenti, rispetto al metodo di azionamento tradizionale che fornisce una tensione costante al motore. Questo metodo di \u201cfrazionare\u201d la corrente permette inoltre il controllo microstepping<\/a> per i motori passo passo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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