SEW電機(jī)和交流伺服電機(jī)比較
SEW電機(jī)為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì),,運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采SEW電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī),。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號(hào)),,但在使用和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?,F(xiàn)就二者的使用作比較。
,、SEW電機(jī)步距角般為3.6°,、 1.8°,五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角般為0.72 °,、0.36°,。也有些高的步進(jìn)電機(jī)步距角更小,。如四通公司的種用于慢走絲機(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)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)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,、SEW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)器有關(guān),,般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的半,。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),,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zui高工作轉(zhuǎn)速般在300~600RPM,。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(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)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zui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)行不同 步進(jìn)SEW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),,般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象,控制更為可靠
六,、速度響應(yīng)不同 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(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
綜上所述,交流伺服系統(tǒng)在許多方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī),。但在些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)SEW電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī),。所以,在控制系統(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)目刂齐姍C(jī)