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      伺服電機與步進(jìn)電機的區別

      更新日期:2018-01-11
      摘要:伺服電機在電機行業(yè)中是很常見(jiàn)的一種設備,此電機不管是在工業(yè)上,農業(yè)上,還是生活上都有很大的應用領(lǐng)域。
      伺服電機
       
       
      伺服電機在電機行業(yè)中是很常見(jiàn)的一種設備,此電機不管是在工業(yè)上,農業(yè)上,還是生活上都有很大的應用領(lǐng)域。那么伺服電機與步進(jìn)電機的區別有哪些呢?接下來(lái)一同了解下!
       
      步進(jìn)電機作為一種開(kāi)環(huán)控制的系統,和現代數字控制技能有著(zhù)實(shí)質(zhì)的聯(lián)絡(luò )。在目前國內的數字控制系統中,步進(jìn)電機的使用非常廣泛。隨著(zhù)全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來(lái)越多地使用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發(fā)展趨勢,運動(dòng)控制系統中大多選用步進(jìn)電機或全數字式交流伺服作為履行電動(dòng)機。
       
      盡管兩者在控制方法上很相似(脈沖串和方向信號),但它們在使用性能和應用場(chǎng)合上存在著(zhù)較大的差異?,F就二者的使用性能作出以下比較:
       
      一、控制精度不同
       
      兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為 1.8°、0.9°,五相混合式步進(jìn)電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高功能的步進(jìn)電機經(jīng)過(guò)細分后步距角更小。如三洋公司(SANYO DENKI)生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機其步距角可經(jīng)過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機的步距角。
       
      交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器確保。以三洋全數字式交流伺服電機為例,關(guān)于帶規范2000線(xiàn)編碼器的電機而言,由于驅動(dòng)器內部選用了四倍頻技能,其脈沖當量為360°/8000=0.045°。關(guān)于帶17位編碼器的電機而言,驅動(dòng)器每接納131072個(gè)脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=0.0027466°,是步距角為1.8°的步進(jìn)電機的脈沖當量的1/655。
       
      二、低頻特性不同
       
      步進(jìn)電機在低速時(shí)易呈現低頻振蕩現象。振蕩頻率與負載狀況和驅動(dòng)器功能有關(guān),一般認為振蕩頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機的作業(yè)原理所決議的低頻振蕩現象對于機器的正常作業(yè)非常不利。當步進(jìn)電機作業(yè)在低速時(shí),一般應選用阻尼技能來(lái)戰勝低頻振蕩現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動(dòng)器上選用細分技能等。
       
      交流伺服電機作業(yè)非常平穩,即便在低速時(shí)也不會(huì )呈現振蕩現象。交流伺服系統具有共振按捺功能,可涵蓋機械的剛性不足,而且系統內部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點(diǎn),便于系統調整。
       
      三、矩頻特性不同
       
      步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時(shí)會(huì )急劇下降,所以其最高作業(yè)轉速一般在300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額外轉速(一般為2000RPM或3000RPM)以?xún)?,都能輸出額外轉矩,在額外轉速以上為恒功率輸出。
       
      四、過(guò)載能力不同
       
      步進(jìn)電機一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機具有較強的過(guò)載能力。以三洋交流伺服系統為例,它具有速度過(guò)載和轉矩過(guò)載能力。其最大轉矩為額外轉矩的二到三倍,可用于克服慣性負載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機由于沒(méi)有這種過(guò)載能力,在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,往往需求選取較大轉矩的電機,而機器在正常作業(yè)期間又不需求那么大的轉矩,便呈現了力矩糟蹋的現象。
       
      五、運轉功能不同
       
      步進(jìn)電機的控制為開(kāi)環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過(guò)高或負載過(guò)大易呈現丟步或堵轉的現象,中止時(shí)轉速過(guò)高易呈現過(guò)沖的現象,所認為確保其控制精度,應處理好升、降速問(wèn)題。交流伺服驅動(dòng)系統為閉環(huán)控制,驅動(dòng)器可直接對電機編碼器反應信號進(jìn)行采樣,內部構成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì )呈現步進(jìn)電機的丟步或過(guò)沖的現象,控制功能更為牢靠。
       
      六、速度呼應功能不同
       
      步進(jìn)電機從停止加快到作業(yè)轉速(一般為每分鐘幾百轉)需求200~400毫秒。交流伺服系統的加快功能較好,以山洋400W交流伺服為例,從停止加快到其額外轉速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。
       
      綜上所述,交流伺服系統在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機來(lái)做履行電動(dòng)機。因此,在控制系統的設計過(guò)程中要歸納考慮控制要求、本錢(qián)等多方面的要素,選用恰當的控制電機。
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