步進電機與伺服電機都屬于控制電機,我們知道主要功能是轉(zhuǎn)換和傳遞信號,那么同樣屬于控制電機的步進電機與伺服電機的區(qū)別在哪里呢?
一.伺服電機與步進電機概述
步進電機是利用電磁鐵原理,將脈沖信號轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機。每來一個電脈沖,電機轉(zhuǎn)動一個角度,帶動機械移動一小段距離。
伺服電動機的作用是驅(qū)動控制對象。被控對象的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速受信號電壓控制,信號電壓的大小和極性改變時,電動機的轉(zhuǎn)動速度和方向也跟著變化。
二.伺服電機與步進電機原理上的區(qū)別
1.步進電機的工作原理
步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。
2.伺服電機的工作原理
伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
三.伺服電機與步進電機性能上區(qū)別
1.控制精度
步進電機的相數(shù)和拍數(shù)越多,它的精確度就越高,伺服電機取塊于自帶的編碼器,編碼器的刻度越多,精度就越高;
2.低頻特性
步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象,當(dāng)它工作在低速時一般采用阻尼技術(shù)或細分技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象;
3.矩頻特性
步進電機輸出力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而下降,高速時會急劇下降,伺服電機在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)為恒力矩輸出,在額定轉(zhuǎn)速上為恒功率輸出;
4.過載能力
步進電機不具備過載能力,伺服電機有較強的過載能力;
5.運行性能
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丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象,交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內(nèi)部構(gòu)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(yīng)性能
步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要上百毫秒,而交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,一般只需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。
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