伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的性能比較
步進(jìn)電機(jī)作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng),,和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的
。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛,。隨著全數(shù)字式交
流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中,。為了
適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢,,運動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流
伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號)
,,但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異?,F(xiàn)就二者的使用性能作一比
較。
一,、控制精度不同
兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為 1.8°,、0.9°,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)通過細(xì)分后步距角更
小。如山洋公司(SANYO DENKI)生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥
碼開關(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。以山洋全數(shù)字
式交流伺服電機(jī)為例,,對于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線編碼器的電機(jī)而言,,由于驅(qū)動器內(nèi)部
采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045°,。對于帶17位編碼器的
電機(jī)而言,,驅(qū)動器每接收131072個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為
360°/131072=0.0027466°,,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)在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象,。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性
能有關(guān),,一般認(rèn)為振動頻率為電機(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現(xiàn)象對于機(jī)器的正常運轉(zhuǎn)非常不利,。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作
在低速時,,一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機(jī)上加阻尼器
,,或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等,。
交流伺服電機(jī)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,。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),,可檢測出機(jī)械的共振點,,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)速時會急劇下降,所
以其zui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,、過載能力不同
步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力,。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。以山
洋交流伺服系統(tǒng)為例,,它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力,。其zui大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)
矩的二到三倍,,可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因為沒
有這種過載能力,,在選型時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)了力矩浪費的現(xiàn)
象,。
用途: 包裝機(jī)械 機(jī)器人 印刷機(jī)械