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分析伺服电机与步进电机的对比

  步进电机作为一种开环操控的体系,和现代数字操控技能有着实质的联络。在目前国内的数字操控体系中,步进电机的使用十分广泛。随着全数字式沟通伺服体系的呈现,沟通伺服电机也越来越多地使用于数字操控体系中。为了习惯数字操控的发展趋势,运动中大多选用步进电机或全数字式沟通伺服电机作为履行电动机。尽管两者在操控方法上类似(脉冲串和方向信号),但在使用功用和使用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用功用作一比较。

  1、操控精度不同

  步进电机和伺服电机的控制精度不同。两相混合式步进电机步距角一般为1.8°,三相混合式步进电机步距角为1.2°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。

  交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。对于带标准2500线编码器的伺服电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。

  对于绝大多数用户而言,无论是机械传动精度,还是光电传感器来定位精度,都没有步进电机伺服电机的物理精度高,单方面追求电机的最高精度是没有必要的。

  2、低频特性不同

  步进电机在低速时易呈现低频振荡现象。振荡频率与负载状况和驱动器功用有关,一般认为振荡频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的作业原理所决议的低频振荡现象关于机器的正常作业十分不利。当步进电机作业在低速时,一般应选用阻尼技能来战胜低频振荡现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上选用细分技能等。沟通伺服电机作业十分平稳,即便在低速时也不会呈现振荡现象。沟通伺服体系具有共振按捺功用,可涵盖机械的刚性不足,而且体系内部具有频率解析机能(fft),可检测出的共振点,便于体系调整。如赛孚德ASD600系列,内置机械共振按捺功用,可有用按捺机械结构共振现象。

  3、矩频特性不同

  步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高作业转速一般在300~600rpm。沟通伺服电机为恒力矩输出,即在其额外转速(一般为2000rpm或3000rpm)以内,都能输出额外转矩,在额外转速以上为恒功率输

  4、过载才能不同

  步进电机一般不具有过载才能。沟通伺服电机具有较强的过载才能。步进电机由于没有这种过载才能,在选型时为了战胜这种惯性力矩,往往需求选取较大转矩的电机,而机器在正常作业期间又不需求那么大的转矩,便呈现了力矩糟蹋的现象。

  5、运转功用不同

  步进电机的操控为开环操控,发动频率过高或负载过大易呈现丢步或堵转的现象,中止时转速过高易呈现过冲的现象,所以为确保其操控精度,应处理好升、降速问题。沟通伺服驱动体系为闭环操控,可直接对电机反馈信号进行采样,内部构成方位环和速度环,一般不会呈现步进电机的丢步或过冲的现象,操控功用更为牢靠。

  6、速度呼应功用不同

  步进电机从静止加快到作业转速(一般为每分钟几百转)需求200~400毫秒。沟通伺服体系的加快功用要好得多,如赛孚德ASD600系列,空载时速度由-3000r/min至3000r/min加快时刻仅需10ms,相比步进电机呼应时刻快20-40倍。

  综上所述,伺服电动缸在许多功用方面都优于步进电机。所以,在操控体系的规划过程中要综合考虑操控要求、成本等多方面的因素,选用恰当的操控电机。



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