Servomotore Siemens: come funziona e in cosa si differenzia da un motore passo-passo?
I servomotori Siemens sono unità di azionamento integrate comunemente utilizzate nei sistemi di automazione industriale, dalle macchine CNC alle complesse linee di assemblaggio. Sono caratterizzati da un’elevata precisione, una coppia elevata e la capacità di controllare sia la velocità che la posizione. Questo li rende indispensabili nelle applicazioni che richiedono precisione, ripetibilità e stabilità di funzionamento.
Servomotore: cos’è?
Si tratta di un motore elettrico, solitamente sincrono, che collabora con il sistema di misurazione e il controllore in un cosiddetto anello di retroazione chiuso. Ciò significa che le informazioni sulla posizione attuale dell’albero vengono trasmesse in tempo reale al controllore, che ne corregge il funzionamento in tempo reale.
Costruzione di un tipico servomotore Siemens:
- Il rotore e lo statore sono i principali elementi di comando, spesso dotati di magneti permanenti nei motori sincroni.
- Encoder o resolver – responsabile della misurazione della posizione e della trasmissione dei dati al sistema di controllo.
- Freno – assicura la posizione dell’albero quando l’alimentazione viene scollegata, soprattutto nelle applicazioni verticali.
- Sistema di raffreddamento – naturale, ad aria o a liquido, a seconda della versione del motore.
Grazie a questo design, i servomotori Siemens offrono un’elevata dinamica, un basso momento di inerzia e una risposta immediata alle modifiche dei parametri di controllo.
Servomotore contro motore passo-passo: non solo differenze di precisione
- Feedback: i servomotori utilizzano un encoder per monitorare continuamente la posizione dell’albero e operano in un controllo ad anello chiuso. I motori passo-passo funzionano ad anello aperto: non hanno un feedback sulla posizione effettiva, il che può portare alla perdita di passi.
- Gamma di applicazioni: il servomotore Siemens è adatto quando è richiesto un controllo preciso di coppia, velocità e posizione, come ad esempio nelle macchine CNC, nelle linee di assemblaggio e nella robotica. Il motore passo-passo è più adatto a compiti semplici come stampanti 3D, dispenser o piccoli meccanismi di posizionamento.
- Prezzo e complessità: i servomotori sono più costosi e richiedono l’interfacciamento con un controller dedicato, ma offrono maggiore affidabilità, fluidità di movimento ed efficienza energetica. Gli stepper sono più semplici da usare e più economici, ma hanno una dinamica e una coppia limitate alle alte velocità.
In sintesi, quando sono necessarie precisione, velocità e stabilità, un servomotore è la scelta migliore. Per i sistemi più semplici, in cui sono importanti il costo e la semplicità di integrazione, un motore passo-passo è sufficiente.
Controllo e assistenza dei servomotori Siemens: a cosa fare attenzione?
- Controllore del servomotore – è un componente chiave dell’intero sistema di azionamento, ad esempio Siemens SINAMICS o SIMODRIVE. È responsabile dell’alimentazione del motore, del controllo del movimento e dell’analisi dei dati dell’encoder. In base al feedback, genera i segnali di controllo appropriati, garantendo un funzionamento preciso.
- Parametrizzazione – l’impostazione corretta dei parametri PID, delle rampe di accelerazione e dei limiti di coppia è essenziale per un funzionamento fluido e privo di vibrazioni del motore. Una configurazione errata può portare al surriscaldamento dell’azionamento o alla perdita di precisione del posizionamento.
- Diagnostica dei guasti – I sistemi Siemens offrono una diagnostica completa con codici di guasto, ad esempio F3001 indica che la corrente del motore consentita è stata superata. Leggendo e interpretando questi messaggi, è possibile determinare rapidamente la causa del guasto.
- Le condizioni ambientali – polvere, umidità o temperature elevate – hanno un impatto diretto sulla durata di cuscinetti, sensori e connettori. La pulizia e l’ispezione regolare delle protezioni ambientali allungano notevolmente la vita del motore.
In caso di guasto, la soluzione migliore è riparare o ricondizionare il servomotore. Presso RGB Elektronika, questo processo viene eseguito secondo gli standard Siemens – con una diagnostica completa, la sostituzione dei componenti usurati e test dinamici su un banco che simula le condizioni operative reali.
Sintomi di guasto e riparazione dei servomotori Siemens
I servomotori, come qualsiasi unità meccatronica, sono soggetti a un’usura naturale durante il funzionamento. I sintomi di questo processo sono il rumore dei cuscinetti durante l’accelerazione, il funzionamento irregolare sotto carico o gli errori di posizionamento registrati dal controller.
I guasti più comuni e le loro possibili cause:
- Il motore non risponde: encoder difettoso, cavo rotto o guasto all’avvolgimento.
- Salti di posizione: encoder ricalibrato, cuscinetti usurati, gioco meccanico.
- Surriscaldamento: canali di raffreddamento contaminati, sovraccarico, parametrizzazione errata dell’azionamento.
- Aumento del rumore: un sintomo tipico dell’usura dei cuscinetti o di errori nel controllo della velocità.
Riparazione o sostituzione?
Nella maggior parte dei casi, la rigenerazione di un servomotore si rivela una soluzione più conveniente rispetto all’acquisto di un motore nuovo: riduce i tempi di inattività e i costi in modo significativo.
In RGB Electronics, il processo include una diagnosi completa, la sostituzione dei componenti usurati, test di carico completi e una relazione tecnica che conferma che l’azionamento è di nuovo perfettamente funzionante.
Invia una richiesta di riparazione di un servomotore Siemens all’assistenza RGB utilizzando il modulo -.> segnala una riparazione
