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伺服电机与步进电机的区别

发布日期 :2018-01-27 16:51访问:1次编号:4709168
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产品名称:三相伺服永磁同步电机

伺服电机与步进电机的区别

伺服电机在电机行业中是很常见的一种设备,此电机不管是在工业上,农业上,还是生活上都有很大的应用领域。那么伺服电机与步进电机的区别有哪些呢?接下来一同了解下!
 
步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技能有着实质的联络。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的使用非常广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地使用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多选用步进电机或全数字式交流伺服作为履行电动机。
 
尽管两者在控制方法上很相似(脉冲串和方向信号),但它们在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作出以下比较:
 
一、控制精度不同
 
两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高功能的步进电机经过细分后步距角更小。如三洋公司(SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角可经过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
 
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器确保。以三洋全数字式交流伺服电机为例,关于带规范2000线编码器的电机而言,由于驱动器内部选用了四倍频技能,其脉冲当量为360°/8000=0.045°。关于带17位编码器的电机而言,驱动器每接纳131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°,是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
 
二、低频特性不同
 
步进电机在低速时易呈现低频振荡现象。振荡频率与负载状况和驱动器功能有关,一般认为振荡频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的作业原理所决议的低频振荡现象对于机器的正常作业非常不利。当步进电机作业在低速时,一般应选用阻尼技能来战胜低频振荡现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上选用细分技能等。
 
交流伺服电机作业非常平稳,即便在低速时也不会呈现振荡现象。交流伺服系统具有共振按捺功能,可涵盖机械的刚性不足,而且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。
 
三、矩频特性不同
 
步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其高作业转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额外转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额外转矩,在额外转速以上为恒功率输出。
 
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。以三洋交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其大转矩为额外转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需求选取较大转矩的电机,而机器在正常作业期间又不需求那么大的转矩,便呈现了力矩糟蹋的现象。
 
五、运转功能不同
 
步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易呈现丢步或堵转的现象,中止时转速过高易呈现过冲的现象,所认为确保其控制精度,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应信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会呈现步进电机的丢步或过冲的现象,控制功能更为牢靠。
 
六、速度呼应功能不同
 
步进电机从停止加快到作业转速(一般为每分钟几百转)需求200~400毫秒。交流伺服系统的加快功能较好,以山洋400W交流伺服为例,从停止加快到其额外转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
 
综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做履行电动机。因此,在控制系统的设计过程中要归纳考虑控制要求、本钱等多方面的要素,选用恰当的控制电机。

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