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松下伺服電機(jī)

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行業(yè)資訊

伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的最大區(qū)別?

作者: 深圳市日弘忠信實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時(shí)間:2021-07-12 14:02:49瀏覽量:970

對(duì)于這個(gè)話題網(wǎng)站有很多答案,但都說(shuō)的很片面,今天我們就從伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的最大區(qū)別來(lái)認(rèn)識(shí)他們,只有深刻的認(rèn)識(shí)伺服電機(jī)
文本標(biāo)簽:
對(duì)于這個(gè)話題網(wǎng)站有很多答案,但都說(shuō)的很片面,今天我們就從伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的最大區(qū)別來(lái)認(rèn)識(shí)他們,只有深刻的認(rèn)識(shí)伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)我們才能更好選擇適用于不同工況的工業(yè)環(huán)境。

       我們先來(lái)認(rèn)識(shí)一下伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu):
  • 步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
  • 伺服電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

伺服電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
 
        通過(guò)結(jié)構(gòu)圖我們對(duì)伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)有了比較直觀的了解,下面我們通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)了解伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的最大區(qū)別。
 
一、

控制精度不同

 
        兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°、 1.8°,五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機(jī)床的步進(jìn)電機(jī),其步距角為0.09°;德國(guó)百格拉公司(BERGER LAHR)生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)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(jìn)電機(jī)的步距角。 
 
       交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例,對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言,由于驅(qū)動(dòng)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(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言,驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。
 
二、低頻特性不同 
 
        步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān),一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí),一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,比如在電機(jī)上加阻尼器,或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。
 
        交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機(jī)械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT),可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn),便于系統(tǒng)調(diào)整。
 
三、矩頻特性不同 
 
        步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降,所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300~600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM)以內(nèi),都能輸出額定轉(zhuǎn)矩,在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。 
 
四、過(guò)載能力不同 
 
        步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例,它具有速度過(guò)載和轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍,可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆](méi)有這種過(guò)載能力,在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī),而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩,便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。 
 
五、運(yùn)行性能不同 
 
        步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應(yīng)處理好升、降速問(wèn)題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。
 
六、速度響應(yīng)性能不同 
 
        步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200~400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,以松下MSMA 400W交流伺服電機(jī)為例,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。 

七、不同的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)方式
  • 伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)不同的運(yùn)動(dòng)控制方式
 
        通過(guò)以上7點(diǎn)的詳細(xì)分析,我們知道交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以,在工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當(dāng)?shù)乃欧刂葡到y(tǒng)。
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