Il motore passo-passo è il “cuore” della macchina intagliatrice. Se scelto correttamente, la macchina intagliatrice può funzionare in modo rapido e costante; scegliendone uno sbagliato, si rischia di sprecare passi inutili o di subire rumori di risonanza. Quindi, Come scegliere il motore passo-passo per la macchina per incisione? Questo articolo ti fornirà una guida pratica completa che spazia dai parametri fondamentali alle idee sbagliate più diffuse, fino alle fasi di selezione.
| Tipo di motore | Angolo di passo | Caratteristiche | Applicabile Scenari |
| 2fase | 1,8° | Costo contenuto, vibrazioni elevate a bassa velocità e rapida attenuazione della coppia alle alte velocità | In situazioni in cui non sono richieste velocità elevate e bassa precisione |
| trifase | 1,2° | Minori vibrazioni, prestazioni ad alta velocità 30%~50% superiori rispetto al sistema bifase | In situazioni in cui sono richieste velocità elevata, precisione e stabilità |
Un grave punto debole dei motori passo-passo è che la coppia diminuisce rapidamente all'aumentare della velocità. In genere si raccomanda di mantenere la velocità di funzionamento effettiva al di sotto dei 600 giri/min; quando la velocità supera i 600 giri/min, si verifica una significativa diminuzione della coppia. Quando supera i 1500 giri/min, è opportuno prendere in considerazione l'uso di motori passo-passo a controllo in anello chiuso o servomotori.
Molte persone hanno difficoltà a scegliere quale metodo di controllo adottare. Tenendo conto delle effettive condizioni di lavoro della macchina per incisione, qui vengono forniti alcuni suggerimenti chiari
| Tipo di motore | Vantaggi | difetto | Ambito di applicazione della macchina intagliatrice |
| Passo a ciclo aperto | Economico e facile da gestire | Perdere dei passaggi senza rendersene conto può facilmente portare ad accumulare errori | Livello base, carico leggero, non preoccupato per eventuali sprechi occasionali |
| Motore passo-passo a circuito chiuso (con encoder) | La coppia a bassa velocità è elevata; è possibile correggere la perdita di passo | L'alta velocità è ancora inferiore a quella del servomotore | La scelta numero uno per le macchine da intaglio: il giusto equilibrio tra costo e affidabilità |
| Servo azionamento alternato | Alta velocità, alta precisione, risposta rapida | Debug costoso e complesso | Macchina professionale per intaglio industriale, produzione in serie |
Per la maggior parte degli utenti di macchine per incisione di piccole e medie dimensioni, i motori passo-passo a circuito chiuso rappresentano attualmente la scelta più conveniente: mantengono i vantaggi dei motori passo-passo a bassa velocità e coppia elevata, risolvendo al contempo il problema della perdita di passi grazie al feedback dell’encoder
Fase 1: Calcolare la coppia di carico
Calcolare la spinta richiesta in base al sistema di trasmissione della macchina per incisione (di solito una vite a ricircolo di sfere), quindi convertirla in coppia del motore. Formula di riferimento:
Coppia = (2 × π × coppia del motore × efficienza di trasmissione) / vite di comando
Fase 2: Confrontare la curva velocità-coppia
È necessario consultare il “grafico della curva coppia-frequenza” fornito dal produttore per verificare che il motore sia ancora in grado di erogare una coppia sufficiente alla velocità di funzionamento impostata. Affidarsi esclusivamente alla selezione della coppia statica è l’errore più comune commesso dai principianti.
Fase 3: Selezionare il numero di serie della macchina
Relazione corrispondente tra i numeri di serie dei motori passo-passo comunemente utilizzati nelle macchine per intaglio:
Motore passo-passo 42 (NEMA17): piccola macchina da incisione da tavolo, per carichi leggeri
Motore passo-passo 57 (NEMA23): la scelta più diffusa, adatta alla maggior parte delle macchine per incisione di piccole e medie dimensioni
Motore passo-passo 86 (NEMA34): macchina per incisione di grandi dimensioni, per impieghi gravosi
Per quanto riguarda la tensione di alimentazione: per 57 motori si raccomanda una tensione CC compresa tra 24 V e 36 V, per 86 motori una tensione CC di 46 V o superiore, mentre per 110 motori una tensione CC di 80 V o superiore, al fine di ottenere buone prestazioni ad alta velocità
Fase 4: Individuare il numero del driver e della suddivisione
Evitare di utilizzare la modalità a passo intero (con vibrazioni elevate) e configurare la guida a suddivisione
Quando si opera a basse velocità, scegliere una frazione maggiore per garantire un funzionamento regolare e ridurre le vibrazioni e il rumore
La corrente del driver utilizzato deve essere superiore alla corrente di funzionamento del motore
Idea errata n. 1: maggiore è la coppia, meglio è
Puntare ciecamente a una coppia elevata non solo aumenta i costi, ma può anche causare vibrazioni dovute al sovraccarico o un calo di efficienza. La soluzione migliore è quella più adatta alle proprie esigenze.
Idea errata n. 2: trascurare i problemi legati alla dissipazione del calore
Il funzionamento continuo dei motori passo-passo genera una notevole quantità di calore; è quindi necessario selezionare la corrente di azionamento adeguata in base al carico e alle condizioni operative, tenendo conto della progettazione del sistema di dissipazione del calore
Idea errata n. 3: Il funzionamento a passi in anello aperto “si adatta perfettamente”
Se l'attrezzatura ha un certo valore, si consiglia di investire un po' di più in un sistema a passo in anello chiuso: il costo dei danni agli utensili o degli scarti dei pezzi causati dalla perdita di un solo passo potrebbe superare di gran lunga la differenza di prezzo del motore.
Macchina da intaglio fai-da-te standard: motore passo-passo bifase a ciclo aperto da 57 + driver a suddivisione fine da 8-16 → costo minimo
Si cerca una macchina da incisione da tavolo stabile: 57 motori passo-passo a circuito chiuso + driver adattivo a circuito chiuso → Altamente raccomandata
Macchina per incisione per impieghi gravosi o industriale: 86 o 110 motore passo-passo/servomotore trifase + driver ad alta tensione → configurabile in base alle esigenze
Durante la scelta, ricordatevi di calcolare innanzitutto il carico richiesto, poi di consultare la curva di coppia in funzione della frequenza e, infine, di determinare il numero di sedi del motore: una volta completati questi tre passaggi, avrete scelto il motore passo-passo più adatto alla vostra macchina per incisione.
