分析伺服電機與步進電機的對比
步進電機作為一種開環(huán)操控的體系,和現(xiàn)代數(shù)字操控技能有著實質(zhì)的聯(lián)絡(luò)。在目前國內(nèi)的數(shù)字操控體系中,步進電機的使用十分廣泛。隨著全數(shù)字式溝通伺服體系的呈現(xiàn),溝通伺服電機也越來越多地使用于數(shù)字操控體系中。為了習(xí)慣數(shù)字操控的發(fā)展趨勢,運動中大多選用步進電機或全數(shù)字式溝通伺服電機作為履行電動機。盡管兩者在操控方法上類似(脈沖串和方向信號),但在使用功用和使用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用功用作一比較。
1、操控精度不同
步進電機和伺服電機的控制精度不同。兩相混合式步進電機步距角一般為1.8°,三相混合式步進電機步距角為1.2°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的伺服電機而言,由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。
對于絕大多數(shù)用戶而言,無論是機械傳動精度,還是光電傳感器來定位精度,都沒有步進電機伺服電機的物理精度高,單方面追求電機的最高精度是沒有必要的。
2、低頻特性不同
步進電機在低速時易呈現(xiàn)低頻振蕩現(xiàn)象。振蕩頻率與負(fù)載狀況和驅(qū)動器功用有關(guān),一般認(rèn)為振蕩頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的作業(yè)原理所決議的低頻振蕩現(xiàn)象關(guān)于機器的正常作業(yè)十分不利。當(dāng)步進電機作業(yè)在低速時,一般應(yīng)選用阻尼技能來戰(zhàn)勝低頻振蕩現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器,或驅(qū)動器上選用細(xì)分技能等。溝通伺服電機作業(yè)十分平穩(wěn),即便在低速時也不會呈現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。溝通伺服體系具有共振按捺功用,可涵蓋機械的剛性不足,而且體系內(nèi)部具有頻率解析機能(fft),可檢測出的共振點,便于體系調(diào)整。如賽孚德ASD600系列,內(nèi)置機械共振按捺功用,可有用按捺機械結(jié)構(gòu)共振現(xiàn)象。
3、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降,所以其最高作業(yè)轉(zhuǎn)速一般在300~600rpm。溝通伺服電機為恒力矩輸出,即在其額外轉(zhuǎn)速(一般為2000rpm或3000rpm)以內(nèi),都能輸出額外轉(zhuǎn)矩,在額外轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸
4、過載才能不同
步進電機一般不具有過載才能。溝通伺服電機具有較強的過載才能。步進電機由于沒有這種過載才能,在選型時為了戰(zhàn)勝這種慣性力矩,往往需求選取較大轉(zhuǎn)矩的電機,而機器在正常作業(yè)期間又不需求那么大的轉(zhuǎn)矩,便呈現(xiàn)了力矩糟蹋的現(xiàn)象。
5、運轉(zhuǎn)功用不同
步進電機的操控為開環(huán)操控,發(fā)動頻率過高或負(fù)載過大易呈現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,中止時轉(zhuǎn)速過高易呈現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為確保其操控精度,應(yīng)處理好升、降速問題。溝通伺服驅(qū)動體系為閉環(huán)操控,可直接對電機反饋信號進行采樣,內(nèi)部構(gòu)成方位環(huán)和速度環(huán),一般不會呈現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象,操控功用更為牢靠。
6、速度呼應(yīng)功用不同
步進電機從靜止加快到作業(yè)轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需求200~400毫秒。溝通伺服體系的加快功用要好得多,如賽孚德ASD600系列,空載時速度由-3000r/min至3000r/min加快時刻僅需10ms,相比步進電機呼應(yīng)時刻快20-40倍。
綜上所述,伺服電動缸在許多功用方面都優(yōu)于步進電機。所以,在操控體系的規(guī)劃過程中要綜合考慮操控要求、成本等多方面的因素,選用恰當(dāng)?shù)牟倏仉姍C。
本文關(guān)鍵詞:伺服電機,步進電機