Come scegliere un driver per motore passo-passo per il tuo progetto CNC

Progettati per erogare coppia di picco in sistemi ad anello aperto, ad esempio per etichettare bottiglie in un trasportatore ad alta velocità, i motori passo-passo sono la scelta ideale per conseguire risultati ottimali a un costo contenuto. Tuttavia, una volta scelto il motore giusto per l'applicazione specifica, rimane ancora l'altra metà del sistema di motion a cui pensare.

Per sfruttare al meglio il motore passo-passo selezionato occorre abbinarlo all'azionamento giusto. Sono tre gli elementi critici di cui tenere conto per la scelta: tensione, corrente e induttanza. Ciascuno di essi svolge un ruolo importante a livello di prestazioni del motore e trascurare questi parametri può compromettere tali prestazioni o addirittura causare il surriscaldamento e il guasto del motore, con conseguente perdita di produzione e aumento dei costi di manutenzione.

Tensione nominale
Il superamento della tensione nominale massima del motore o l'applicazione di tensioni di alimentazione più elevate può determinane il guasto. Per questo motivo, quando si sceglie un azionamento per un motore passo-passo occorre conoscere la tensione nominale massima o le tensioni nominali tipiche consultando i dati o le curve delle prestazioni riportati a catalogo. Di regola i motori passo-passo sono alimentati da azionamenti che funzionano a CA, a 120 o 240 volt, o a CC a bassa tensione, ad esempio 24, 36 o 48 volt. Se si utilizza un motore ad una tensione superiore a quella specificata, ad esempio se si utilizza un motore progettato per 24 volt CC ad alta tensione, si surriscalderà rapidamente. Viceversa, se si utilizza un motore ad una tensione troppo bassa, ad esempio un motore ad alta tensione utilizzato a 24 volt CC, erogherà meno potenza e se non si riduce il carico il motore potrebbe andare in stallo.

La ricerca della tensione nominale del motore sulla targhetta identificativa può risultare talvolta poco affidabile. Non andare mai alla cieca quando si tratta di azionamenti. Se i dati sulla tensione non sono indicati sul motore, consulta il catalogo o contatta direttamente il costruttore. Alcuni costruttori offrono tool di progettazione online che permettono di creare curve delle prestazioni per i motori passo-passo in base alla tensione e alla corrente disponibili in una data applicazione. Basandosi su queste stesse specifiche, tensione e corrente, il tool creerà anche una curva temperatura/velocità che mostrerà un potenziale surriscaldamento del motore.

Corrente nominale
L'azionamento da scegliere deve erogare la giusta quantità di corrente al motore. Non è strettamente necessario un adattamento della corrente, ma l'applicazione di un valore inferiore può ridurre la coppia. Se non si riduce il carico il motore può andare in stallo. L'impostazione di una corrente per l'azionamento superiore al valore nominale del motore causerà il surriscaldamento e il guasto degli avvolgimenti, con danni irreversibili al motore. Indipendentemente dal fatto che si tratti di un'impostazione software o tramite DIP-switch, occorre selezionare la corrente nominale più vicina al valore indicato per il motore.

Induttanza
Ogni motore ha un'induttanza degli avvolgimenti e gli azionamenti hanno di regola un intervallo di induttanza di cui tenere conto per l'abbinamento ad un dato motore. Occorrerà quindi conoscere l'induttanza del motore e scegliere un azionamento compatibile. A seconda della tensione di alimentazione, se l'induttanza di un motore è eccessiva non è possibile erogare la corrente nei tempi previsti. Se è insufficiente, la corrente viene erogata troppo rapidamente al motore e l'azionamento potrebbe surriscaldarsi e guastarsi. E se l'induttanza è superiore ad un intervallo di valori valido, l'azionamento potrebbe addirittura non girare affatto.

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