Motore passo-passo o servomotore? La risposta di Beckhoff

In passato, in molti progetti, ci si poteva chiedere se effettivamente fossero necessari dei servomotori, o, in alternativa,  se fossero preferibili dei motori passo-passo. In questi casi, l’ago della bilancia veniva influenzato dal maggior costo dei servomotori, in parte giustificato dalla quantità di elettronica necessaria per il loro funzionamento e dalla necessità di un sistema di retroazione per un posizionamento preciso. L’uso di motori passo-passo, quindi,  era l’alternativa più interessante. Un ulteriore vantaggio di quest’ultimo è dato dal sistema di controllo che è  più semplice rispetto al circuito di azionamento di un servomotore, con conseguente maggiore impegno di cablaggio e parametrizzazione. Perché, allora, utilizzare dei servomotori, se i motori passo-passo possono raggiungere la posizione voluta senza sistema di retroazione e presentano tutta una serie di vantaggi? Solo facendo alcune considerazioni più approfondite è possibile trovare una plausibile risposta.. Innanzitutto il posizionamento di un motore passo-passo con conteggio interno dei passi è di limitata precisione perché, quando il carico cambia, la posizione del motore può variare all’interno del passo. Un altro svantaggio è la riduzione di coppia all’aumentare della velocità, con conseguenti errori di posizionamento. Inoltre, una coppia ridotta, associata a carico troppo elevato, può  generare una  perdita di passi, con un conseguente errore di conteggio da parte del contatore interno. Di contro, il servomotore offre numerosi vantaggi, tra i quali vale la pena di ricordare: rendimento più elevato, altissima precisione, sopporta i sovraccarichi,  la coppia è indipendente dal carico fino a un’alta velocità di rotazione e manutenzione ridotte al minimo. Tutti questi vantaggi sono disponibili nel nuovo servoterminale EL7201 Beckhoff. L’integrazione nei controlli e l’esiguo spazio richiesto dal terminale lo rendono utilizzabile anche in spazi angusti;  inoltre non sono necessari ulteriori moduli o cablaggi per il collegamento al sistema di controllo, permettendo di ottenere una soluzione molto compatta ed economica senza rinunciare ai vantaggi di un servomotore. Il collegamento E-Bus dell’EL7201 rende disponibile la piena funzionalità di EtherCAT, compresi il basso tempo ciclo, il basso jitter, la simultaneità e la semplice diagnostica di EtherCAT. Con questo livello di prestazioni, la dinamica che un servomotore può raggiungere è utilizzata in modo ottimale. Con una tensione nominale fino a 50 Vc.c. e una corrente nominale fino a 4 A, il dispositivo permette di gestire un servomotore con potenza massima di 200 W e si possono collegare motori sincroni a magneti permanenti con corrente nominale fino a 4 A. Il monitoraggio di numerosi parametri, come sovratensione, sotto tensione, sovracorrente, temperatura del terminale o carico del motore, assicura la massima affidabilità operativa, mentre i semiconduttori di potenza utilizzati garantiscono minime perdite di potenza e permettono la retroazione sulla linea c.c. durante la fase di frenatura. Con l’integrazione di un completo servoazionamento in un terminale EtherCAT standard largo solo 12 mm, Beckhoff ha fissato nuovi standard di compattezza, resi possibili da un’avanzata tecnologia elettronica e dall’elevato fattore di potenza dei componenti usati. E, nonostante le piccole dimensioni, nulla è stato sacrificato in termini di funzionalità; la tecnologia di controllo veloce integrata, con controllo di corrente e velocità PI, supporta, ad esempio, task di posizionamento a elevata dinamica. Un ulteriore vantaggio dell’EL7201 è la sua facilità di integrazione nella soluzione di controllo complessiva, che semplifica la messa in funzione e la parametrizzazione. Soluzioni scalabili Il nuovo servoterminale completa la gamma delle soluzioni di azionamento compatte per i sistemi di I/O Beckhoff, già disponibili per motori passo-passo e motori c.c. e c.a.. Con l’EL7201, la scalabilità della gamma diventa ancora più completa partendo dal servoazionamento in miniatura fino a 200 W in un terminale EtherCAT, fino al servoazionamento AX5000 da 118 KW. Con una gamma così ampia le possibili applicazioni sono numerose. L’eccellente dinamica, ad esempio, è ideale nella robotica industriale. Con l’EL7201 è possibile realizzare mini robot industriali molto compatti ma molto potenti per Pick&Place, saldatura e varie altre applicazioni. L’elevata precisione di posizionamento del servoazionamento lo rende adatto anche per applicazioni nelle macchine utensili e nelle macchine di imballaggio, in cui è necessario garantire un eccezionale coordinamento e sincronismo di più assi.