
随着数字控制技术的发展,大多数运动控制系统采用步进电机或伺服电机作为执行电机。虽然两者在控制方式上类似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在很大区别。
步进电机&伺服电机
T他控制不同的方式
步进电机(一个角度一个脉冲,开环控制):将电脉冲信号变换成角位移或线位移的开环控制,在非过载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数,而不受负载变化的影响。
步进电机主要根据相数进行分类,市场上应用较多的是两相和五相步进电机。两相步进电机每转可分成400等份,五相可分成1000等份,因此五相步进电机的特性更好,加减速时间更短,动态惯量更低。两相混合式步进电机的步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机的步距角一般为0.72°、0.36°。
伺服电机(一个角度多个脉冲,闭环控制):伺服电机也是通过脉冲个数的控制,伺服电机旋转一个角度,就会发出相应数量的脉冲,同时驱动器也会接收回来的反馈信号,与伺服电机形成的脉冲数进行比较,这样系统就知道了伺服电机发出了多少个脉冲,同时也知道伺服电机接收到了多少个脉冲回来,就能非常精确地控制电机的转动。伺服电机的精度是由编码器的精度(线数)决定的,也就是说伺服电机本身具有发出脉冲的功能,它每旋转一个角度,就会发出相应数量的脉冲,这样伺服驱动器与伺服电机编码器的脉冲形成呼应,所以是闭环控制,而步进电机是开环控制。
L低频特性不同
步进电机:低速时容易出现低频振动。步进电机低速工作时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,例如在电机上加装阻尼器,或者采用细分技术驱动。
伺服电机:运行非常平稳,即使在低速下也不会出现振动现象。
T不同材料的矩频特性
步进电机:输出转矩随转速的升高而减小,且在较高转速时减小幅度急剧增大,因此它的最高工作转速一般为300-600r/min。
伺服电机:恒转矩输出,即在其额定转速下(一般为2000或3000r/min)输出额定转矩,在额定转速以上则恒功率输出。
D不同的过载能力
步进电机:一般不具备过载能力。步进电机由于没有这种过载能力,为了克服选型时的这种转动惯量,往往需要选择较大扭矩的电机,而机器在正常运行时并不需要那么大的扭矩,就会出现扭矩浪费的现象。
伺服电机:过载能力强。具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的3倍,可用于克服惯性负载在启动时的转动惯量。
D不同的运营表现
步进电机:步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或者负载过大时容易出现丢步或者堵转现象,停止时速度过高则容易出现超调现象,因此为了保证其控制的精度,应处理好上升和下降速度的问题。
伺服电机: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采样,内部组成位置环和速度环,一般不会出现步进电机丢步或过冲的现象,控制性能比较可靠。
S速度响应性能不同
步进电机:从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400ms。
伺服电机:交流伺服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速3000r/min,仅需几毫秒,可用于要求快速启停和位置精度要求高的控制领域。
发布时间:2024年4月28日