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伺服电机和步进电机有什么区别?

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伺服电机和步进电机有什么区别?

发布日期:2019-06-21 作者: 点击:

伺服电机伺服电机和步进电机有什么区别?

一,控制精度不同:

两相混合式步进电机的步进角分别为3.6°和1.8°,五相混合式步进电机的步进角分别为0.72°和0.36°。也有一些高性能步进电机具有较小的步进角。电机轴后端的旋转编码器保证了交流伺服电机的控制精度。以JYT全数字交流伺服电机为例,由于驱动器采用四倍频技术,对于标准2500线编码器的电机,脉冲当量为360°/10000≤0.036°。对于具有17位编码器的电机,驱动器旋转217个≤131072脉冲电机,即脉冲等效为360°/131072=9.89秒。它是步进电机脉冲等效的1≤655,步进角为1.8°。

二、低频特性不同:

步进电机的低频振动很容易在低速时出现。振动频率与负载和驱动器性能有关,一般认为振动频率是电机空载起飞频率的一半。这种低频振动现象是由步进电机的工作原理决定的,对电机的正常运行是非常不利的。在步进电机低速工作时,应采用阻尼技术来克服低频振动现象,如在电机上加入阻尼器,或在驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运行非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有抑制共振的功能,可以弥补机械刚度的不足,内部频率分析功能(fft)可以检测出机器的共振点,便于系统调整。

第三,弯矩和频率特性不同:

步进电机的输出转矩随着转速的增加而减小,在较高转速下急剧下降,因此步进电机的最高工作速度一般在300~600 rpm。交流伺服电机是一种恒定转矩输出,即在其额定转速(一般为2000rpm或3000rpm)内,可输出额定转矩,高于恒定功率输出的额定速度。

四、过载能力不同

步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。

五、运行性能不同:

步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

六.不同的速度响应性能:

步进电机从静态加速到工作速度需要200毫秒(一般为每分钟几百转)。交流伺服系统的加速度性能较好。以80系列400 W交流伺服电机为例,从静态加速度到额定转速3000 rpm仅需几毫秒,可用于快速启动和停止控制。综上所述,交流伺服系统在性能上优于步进电机。然而,在某些要求不高的情况下,步进电机通常用作执行电机。因此,在控制系统的设计过程中,应综合考虑控制要求、成本等因素,选择合适的控制电机。

随着制造业智能化改造的进一步发展,机器人的应用范围越来越广泛,生产方式向柔性、智能化、精细化转变,自动控制情况普遍应用于伺服电机。


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