Motoare pas cu pas

1. Sistemele de acţionare

Prin element de acţionare electrică se înţelege un motor electric ce urmăreşte un semnal de comandă (acest semnal poate fi tensiune electrică sau curent electric), pe care îl transformă într-un semnal mecanic (deplasare liniară/unghiulară sau viteză liniară/unghiulară) pentru a obţine un randament energetic.

Pentru microacţionări, elementul de acţionare (motorul electric) are în plus proprietatea de a fi un convertor electro-mecanic ~ să respecte proporţionalitatea între mărimea electrică de comandă şi mărimea mecanică de ieşire (semnalul de ieşire).

Sistemele de acţionare sunt compuse dintr-un element de acţionare, dintr-un dispozitiv de lucru (mecanism acţionat) şi traductorul de viteză şi / sau poziţie. Acestea reprezintă totalitatea elementelor din componenţa dispozitivelor de lucru şi a instalaţiilor, care asigură mişcarea elementelor conducătoare după o anumită lege în conformitate cu funcţiile stabilite pentru aceste elemente.

O caracteristică a elementelor de acţionare o reprezintă reversibilitatea (elementul de acţionare poate funcţiona atât în regim de motor cât şi în regim de generator).

Din punct de vedere energetic un sistem de acţionare transformă energia primită de la o sursă de energie primară, în lucru mecanic util, pe care apoi îl furnizează mecanismelor acţionate. Transmiterea se face prin intermediul arborilor pentru mişcarea de rotaţie, sau prin intermediul tijelor pentru mişcarea de translaţie alternativă.

Clasificare:

Marea majoritate a elementelor de acţionare funcţionează în trei regimuri, şi anume:

- Regim de motor (primeşte energie electrică şi cedează sistemului acţionat energie de natură mecanică);

- Regim de generator (are o comportare exact opusă decât cea din regimul de motor);

- Regim de generator (are o comportare exact opusă decât cea din regimul de motor);

- Regim de frână electrică (primeşte atât energie electrică cât şi energie de natură mecanică pe care le transformă în căldură).

Avantajele actionarii electrice:

1. Disponibilitate de energie mare, care poate fi stocată pe termen lung.

2. Fluxul de putere electrică, se pretează cel mai bine la automatizări, ceea ce duce la obţinerea unor performante maxime în funcţionare.

3. Pot fi comandate de la distanţă.

4. Este constituită din elemente modularizate, tipizate care se pretează miniaturizării.

5. Randamentul acestor tipuri de acţionări este mult mai mare decât la celelalte tipuri de acţionări.

6. Sunt silenţioase şi fiabile.

7. Reglarea vitezei se face într-un raport foarte mare 10.000 : 1, performanţă care este mult superioară celorlalte tipuri de acţionări.

8. Timpul de răspuns la motoarele electrice speciale utilizate pentru automatizări sunt net superioare celorlalte tipuri de acţionări.

Dezavantajele actionarii electrice:

1. Încălzirea motorului, care apare datorită intensităţii mari a curentului care este absorbit, ceea ce duce la modificarea celorlalţi parametrii. De aceea comanda motorului trebuie făcută astfel încât să se evite încălzirea. Acest fenomen de încălzire apare în mod special în regimurile tranzitorii de funcţionare (pornire şi oprire).

2. Puterea motorului raportată la unitatea de volum este mai mică în comparaţie cu alte tipuri de acţionări.

3. Momentele de inerţie generate în regimul tranzitoriu de funcţionare al motorului sunt mai mari la acţionările electrice în comparaţie cu alte tipuri de acţionări (unele motoare de construcţie specială elimină acest dezavantaj).

4. Caracteristica mecanică moment – turaţie este în general descrescătoare la acţionările de tip electric (la Motorul Pas cu Pas descreşte destul de mult).

2. MOTOARE PAS CU PAS (constructive si functionare, clasificare, definitii)

Motorul electric pas cu pas (MPP) este un convertor electromecanic care realizează conversia impulsurilor de comandă aplicate fazelor motorului într-o mişcare de rotaţie ce constă din deplasări unghiulare discrete de mărime egală şi care reprezintă paşii motorului. Numărul paşilor efectuaţi trebuie să corespundă, în cazul unei funcţionări corecte cu numărul impulsurilor de comandă aplicate fazelor motorului.

Majoritatea motoarelor electrice pas cu pas sunt bidirecţionale şi permit o accelerare, oprire şi reversare rapidă fără pierderi de paşi, dacă sunt comandate cu o frecvenţă inferioară frecvenţei limită corespunzătoare regimului respectiv de funcţionare. Pentru extinderea funcţionării motoarelor pas cu pas la viteze mai mari decât viteza corespunzătoare frecvenţei limită, este necesară o accelerare prin creşterea treptată a frecvenţei impulsurilor de comandă.