《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > EDA與制造 > 業(yè)界動態(tài) > 步進電機和伺服電機有什么區(qū)別?

步進電機和伺服電機有什么區(qū)別?

2019-10-31
來源:電子發(fā)燒友

  機器讓人們解放了勞動力,現(xiàn)在的很多工廠都實現(xiàn)了自動化,不再需要人力。自動化的實現(xiàn)離不開電機,電機是機器的動力來源。從1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應到現(xiàn)在將近200年的創(chuàng)新發(fā)展,科學家們制造了各種各樣的電機。今天就分析一下伺服電機步進電機的區(qū)別。

  步進電機和伺服電機有什么區(qū)別?

  步進電機和伺服電機二者都是控制電機,都能精確控制速度。但是二者控制速度的原理不同:伺服電機是閉環(huán)控制(通過編碼器反饋等完成),即:會實時測定電機的速度后自動加以調(diào)整;步進電機是開環(huán)控制,輸入一個脈沖步進電機就會轉過一固定的角度,但是不對速度進行測定。

  其它的不同,伺服電機的啟動快。很短的時間內(nèi)就可以達到額定速度。適宜頻繁啟停而且有啟動轉矩要求的情況,同時伺服電機的功率可以做到很大。步進電機的啟動,就比較慢,要經(jīng)過頻率從低到高的過程。

  步進電機一般不具備過載能力,而伺服電機的過載能力是很強的。

  伺服電動機又稱執(zhí)行電動機,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類。其主要特點:當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

  伺服點的特點在這里和步進電機相比較下說的更清楚點:

  1、控制精度不同

  兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(BERGERLAHR)生產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為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電機的步距角。

  o4YBAF2463qATBETAAGj2vqxebo683.png

  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(shù)字式交流伺服電機為例,對于帶標準2500線編碼器的電機而言,由于驅動器內(nèi)部采用了四倍頻技術,其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。

  2、低頻特性不同

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

  交流伺服電機運轉非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統(tǒng)調(diào)整。

  3、矩頻特性不同

  步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降,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)以內(nèi),都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。

 pIYBAF2467aAEKRsAAHtqx1U48c137.png

  4、過載能力不同

  步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例,它具有速度過載和轉矩過載能力。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瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時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(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。

  5、運行性能不同

  步進電機的控制為開環(huán)控制,啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉的現(xiàn)象,停止時轉速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內(nèi)部構成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。

  6、速度響應性能不同

  步進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(tǒng)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合。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權者。如涉及作品內(nèi)容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。