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伺服电机和步进电机的性能比较

时期:2021-02-09 09:40 点击数:

步进电机作为一种开环把持的体系,跟古代数字把持技巧有着实质的接洽。目前国内的数字把持体系中,步进电机的利用十分普遍。随着全数字式交换伺服体系的呈现,交换伺服电机也越来越多天时用于数字把持体系中。为了适应数字把持的发展趋势,活动把持体系中大多采取步进电机或全数字式交换伺服电机作为履行电念头。诚然两者在把持方法上类似(脉冲串跟方向信号)但在利用机能跟利用处合上存在着较大的差别。现就二者的利用机能作一比较。

  一、把持精度不同
两相混淆式步进电机步距角个别为 1.8°、0.9°,五相混淆式步进电机步距角个别为0.72°、0.36°。也有一些高机能的步进电机通细致分后步距角更小。如企业(生产的二相混淆式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相跟五相混淆式步进电机的步距角。
交换伺服电机的把持精度由电机轴后真个旋转编码器保障。永磁同步电机把电能转换成机械能的一种设备,将电能转变为机械能。它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。以全数字式交换伺服电机为例,对带标准2000线编码器的电机而言,因为驱动器内部采取了四倍频技巧,其脉冲当量为360°/8000=0.045°。对带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°,步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655

  二、低频特点不同
步进电机在低速时易呈现低频振动景象。振动频率与负载情况跟驱动器机能有关,个别认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动景象对机器的畸形运行十分不利。当步进电机工作在低速时,个别应采取阻尼技巧来克服低频振动景象,比方在电机上加阻尼器,或驱动器上采取细分技巧等。
交换伺服电机运行十分平稳,即便在低速时也不会呈现振动景象。永磁同步电机把电能转换成机械能的一种设备,将电能转变为机械能。它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。交换伺服体系存在共振克制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且体系内部存在频率解析机能(FFT可检测出机械的共振点,便于体系调剂。

  三、矩频特点不同
步进电机的输出力矩随转速升高而降落,且在较高转速时会急剧降落,所以其最高工作转速个别在300600RPM交换伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(个别为2000RPM或3000RPM以内,都能输出额定转矩,额定转速以上为恒功率输出。

  四、过载才干不同
步进电机个别不存在过载才干。交换伺服电机存在较强的过载才干。以交换伺服体系为例,存在速度过载跟转矩过载才干。其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动霎时的惯性力矩。步进电机因为不这种过载才干,选型时为了克服这种惯性力矩,往往须要选取较大转矩的电机,而机器在畸形工作期间又不须要那么大的转矩,便呈现了力矩挥霍的景象。

  五、运行机能不同
步进电机的把持为开环把持,启动频率过高或负载过大易呈现丢步或堵转的景象,结束时转速过高易呈现过冲的景象,所认为保障其把持精度,应处理好升、降速问题。永磁同步电机把电能转换成机械能的一种设备,将电能转变为机械能。它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。交换伺服驱动体系为闭环把持,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部形成位置环跟速度环,个别不会呈现步进电机的丢步或过冲的景象,把持机能更为坚固。

  六、速度响应机能不同
步进电机从静止加速到工作转速(个别为每分钟多少百转)须要200400毫秒。交换伺服体系的加速机能较好,以400W交换伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需多少毫秒,可用于请求疾速启停的把持场合。
综上所述,交换伺服体系在很多机能方面都优于步进电机。但在一些请求不高的场合也经常用步进电机来做履行电念头。所以,把持体系的设计进程中要综合考虑把持请求、本钱等多方面的因素,选用恰当的把持电机。
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