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    步進(jìn)電機和伺服電機的區別

    步進(jìn)電機和伺服電機的區別

    發(fā)布日期:2023-10-18 作者: 點(diǎn)擊:

    步進(jìn)電機和伺服電機的區別:

    一: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。以松下交流伺服系統為例,它具有速度過(guò)載和轉矩過(guò)載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機因為沒(méi)有這種過(guò)載能力,在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。


    二:運行性能不同


    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)大易出現丟步或堵轉的現象,停止時(shí)轉速過(guò)高易出現過(guò)沖的現象,所以為保證其控制精度,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饋信號進(jìn)行采樣,內部構成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì )出現步進(jìn)電機的丟步或過(guò)沖的現象,控制性能更為可靠。


    三:速度影響性能不同


    步進(jìn)電機從靜止加速到工作轉速(一般為每分鐘幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好,以松下msma400w交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速3000rpm僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。

    伺服電機

    四、控制精度不同


    兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為3.6度、1.8度,五相混合式步進(jìn)電機步距角一般為0.72度、0.36度。也有一些高性能的步進(jìn)電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進(jìn)電機,其步距角為0.09度;德國百格拉公司(bergerlahr)生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機其步距角可通過(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保證。以松下全數字式交流伺服電機為例,對于帶標準2500線(xiàn)編碼器的電機而言,由于驅動(dòng)器內部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當量為360度/10000=0.036度。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360度/131072=9.89秒。是步距角為1.8度的步進(jìn)電機的脈沖當量的1/655。


    五:低頻特性不同


    步進(jìn)電機在低速時(shí)易出現低頻振動(dòng)現象。振動(dòng)頻率與負載情況和驅動(dòng)器性能有關(guān),一般認為振動(dòng)頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進(jìn)電機工作在低速時(shí),一般應采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動(dòng)器上采用細分技術(shù)等。


    交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時(shí)也不會(huì )出現振動(dòng)現象。交流伺服系統具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并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。


    六: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,所以其最高工作轉速一般在300~600rpm。


    交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000rpm或3000rpm)以?xún)?,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。




    步進(jìn)電機主要是依相數來(lái)做分類(lèi),而其中又以二相、五相步進(jìn)電機為目前市場(chǎng)上所廣泛采用。二相步進(jìn)電機每轉最細可分割為400等分,五相則可分割為1000等分,所以表現出來(lái)的特性以五相步進(jìn)電機較佳、加減速時(shí)間較短、動(dòng)態(tài)慣性較低。


    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)越多地應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)控制系統中大多采用步進(jìn)電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動(dòng)機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應用場(chǎng)合上存在著(zhù)較大的差異。


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