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,,運(yùn)動控制系統(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),但在使用和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。現(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。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例,,對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500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°/10000=0.036°,。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言,,驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機(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)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器有關(guān),般認(rèn)為振動頻率為電機(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現(xiàn)象對于機(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(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),,即使在低速時(shí)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(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,、過載能力不同 步進(jìn)電機(jī)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。以松下交流伺服系統(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?yàn)闆]有這種過載能力,,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)的控制為開環(huán)控制,啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,,停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,,所以為保證其控制精度,,應(yīng)處理好升、降速問題,。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(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),,般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(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合也經(jīng)常用步進(jìn)SEW電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī),。所以,在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過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)