I motori passo-passo offrono una serie di vantaggi rispetto ai normali motori CC.
In primo luogo, la loro diversa composizione e il loro funzionamento consentono un posizionamento preciso e un movimento controllato; inoltre, forniscono una coppia più elevata a una velocità inferiore, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono queste caratteristiche.
Se al motore viene accoppiata una riduzione, si ha la possibilità di modificare la velocità e la coppia in uscita in base alle prestazioni richieste. E’ opportuno scegliere accuratamente la combinazione motore e riduttore per garantire che il sistema corrisponda ai parametri del carico e dell’applicazione e per ridurre al minimo la possibilità di perdita di velocità o di stallo del motore.
Quando utilizzare un motore passo-passo con il riduttore
I motori passo-passo sono tra le scelte migliori per le applicazioni che richiedono una coppia elevata a bassa velocità. Ad esempio, possiamo trovare questi motori in macchine come stampanti e scanner, in cui vi è necessità di muovere le varie parti con precisione mantenendo un movimento fluido.
L’aggiunta di un riduttore permette di aumentare la velocità di ingresso del motore per ottimizzarne le prestazioni e raggiungere i parametri richiesti dall’applicazione. Il rapporto di riduzione determinato dal riduttore può essere definito dal rapporto tra la velocità di ingresso e la velocità di uscita.
Considerando nello specifico i motori passo-passo, l’accoppiamento con un riduttore può migliorare le prestazioni del motore aumentando la coppia di carico, diminuendo il rapporto di inerzia tra carico e motore e riducendo le oscillazioni. Di conseguenza, consente di utilizzare un motore di dimensioni inferiori, pur garantendo prestazioni ottimali.
Ad esempio, se abbiamo un motore con una coppia massima in uscita di 5 Nm e necessitiamo che eserciti 10 Nm, possiamo utilizzare un riduttore con un rapporto di riduzione di 2:1.
Un’altra richiesta comune è la riduzione della velocità di un motore e l’aumento della sua potenza di uscita. Se si dispone di un motore che ruota a 3.000 giri/min e si desidera farlo ruotare a 1.000 giri/min, ancora una volta è necessario applicare un riduttore appropriato, in questo caso con un rapporto di riduzione 3:1.
4 Ragioni per utilizzare un motore passo passo con riduttore
In alcune applicazioni che richiedono una regolazione accurata e più precisa della velocità e della coppia in uscita con minime variazioni del controllo in ingresso o della corrente di alimentazione, è possibile utilizzare un motore passo-passo con riduzione a ingranaggi per ottenere la massima flessibilità.
Come già accennato, sono 4 i motivi principali per cui scegliere un motore passo-passo con riduttore:
- Diminuisce il rapporto di inerzia tra carico e motore. Se il valore dell’inerzia del carico è più elevato del valore dell’inerzia del motore, si potrebbero riscontrare problematiche nel controllo del carico e del passo e talvolta lo stallo del motore. Per evitare questa condizione, è necessario o utilizzare un motore con un’inerzia di carico più elevata, e quindi di dimensioni, peso e costi maggiori, oppure aggiungere un riduttore in grado di diminuire significativamente il rapporto di inerzia tra motore e carico
- Aumenta la coppia al carico. In un sistema combinato di motore e riduttore, quest’ultimo moltiplica la coppia del motore in proporzione al rapporto di riduzione, riducendo al contempo la velocità
- Riduce le oscillazioni del motore. In presenza di un riduttore, aumentando la velocità il motore si sposta al di fuori della sua gamma di frequenza di risonanza ed evita oscillazioni e vibrazioni, diminuendo il rischio di stallo del motore o la perdita di passo
- Consente l’utilizzo di un motore di dimensioni minori. La coppia generata dalla combinazione di motore e riduttore è maggiore e può soddisfare i requisiti di molte applicazioni, evitando così di dover ricorrere a motori più grandi e costosi per ottenere la stessa coppia
Applicazioni di un motore passo-passo con riduttore
Nelle applicazioni che richiedono movimento fluido, ridotta velocità e una discreta coppia come ad esempio lo spostamento di un braccio robotico, l’accoppiamento motore passo-passo e riduttore è l’ideale per ottenere il risultato desiderato.
Il motore passo-passo è utilizzato in numerosi settori e l’accoppiamento con un riduttore ne aumenta i campi di applicazione. Come già accennato nel precedente articolo, grazie all’utilizzo di un driver, è possibile gestire il motore con un’elevata accuratezza, maggiore flessibilità e un sofisticato controllo.
In campo industriale troviamo questi motoriduttori in svariati macchinari quali macchine CNC, impianti fotovoltaici, stampa 3D, robotica, mentre nel settore consumer in apparecchi come stampanti, scanner, sistemi di videosorveglianza, condizionatori, illuminazione e domotica.
