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伺服电机和步进电机的区别

来源:中智电气  发布时间:2022-09-02 16:17:05  浏览次数:

伺服电机与步进电机都是工业自动化生产中常用的执行电机,其主要用途十分相似,但实际上二者之间是存在一定差距的,文中根据表明二者的特点及原理,进一步阐述了二者的区别,给具体生产制造应用带来了参照。

一、步进电机和伺服电机电机的主要特征

(一)步进电机的主要特征

1.步进电机并没有积累误差。一般来说,步进电机的精密度约是其实际步距角的3~5%,且不容易积累。

2.步进电机在工作时,脉冲电流数据信号会按一定次序(比如A-B-C-A-B-C等)轮着加进各相绕组上。

3.步进电机与其他电机不一样,其实际工作中电流和电压能够超出额定值尺寸,但选择时不可偏移额定电流过多。

4.步進电机表面许可的温度可达到80-90℃。

5.步进电机的扭矩也会随着其工作频率(或速率)的扩大而减少。

6.混合步进电机控制器的供电电源工作电压一般是一个比较宽的范畴。

7.能通过将电机与控制器布线的A 和A-(或是B 和B-)互换就可以更改其运动方向。

(二)伺服电机电机的主要特征

1.启动转矩非常大,当一旦给电机定子给予控制工作电压,电机转子便会马上旋转,因此伺服电机电机具备启动快、高灵敏度的特征。

2.运作范畴比较广泛。

3.不会造成转动状况,正常运行的伺服电机电机一旦失去控制工作电压,电机暂时停止运行。

二、步进电机和伺服电机电机工作原理

(一)步进电机工作原理

步进电机能将脉冲电流信号转换为机械设备数据信号,步进电机每推送一个脉冲电流,就能使之转动一个固定不动的视角,称之为步距角。步距角大小依照电机转子齿轮模数Zr和拍速N所确定。当持续给电机推送好几个脉冲电流数据信号时,就能使之开展安全运行。除此之外,能通过更改上传的脉冲电流数据信号的次数来控制电机转动的速率,以此来实现精准定位和变速的效果。

(二)伺服电机电机工作原理

伺服电机电机内部结构同样也由电机转子构成,其定子是永久磁铁,控制器控制的三相电在转子绕组中产生磁场,而电机转子在这样的磁场的影响下产生转动,此外伺服电机电机根据伺服电机将旋转数据信号发送给控制器,经过闭环控制调整在控制器内调节电机转子转动的视角,以此来实现精准的精准定位控制。

 三、步进电机和伺服电机电机的差别

中智伺服电机.jpg

1.控制精度的不一样

步进电机是由推送脉冲电流信号的总数来控制电机的旋转,一个单脉冲相匹配一个步距角,二项混合步进电机的步距角一般为 3. 6°或1. 8°,而五相混合步进电机步距角可达到0. 72°或0. 36°。而伺服电机电机是由控制推送单脉冲时间的变化来控制电机所旋转视角,其精密度是通过电机轴后端光电编码器所把控的,精密度往往能做到步进电机的几千分之一,能实现更为精准的精准定位控制。

2.低频特性的差异

在低速档运行中步进电机很容易出现低频振动状况。其振频与负荷情况及控制器自身性能相关,一般来说,振频应该是电机满载时跳起频率的一般。当步进电机在低速档运行中,必须附加选用减振技术性盼来变弱低频振动状况,比如可以在电机上添减振器或是在控制器上选用细分化技术等。而交流伺服电机运行十分稳定,不管在低速档运作或是高速运转过程中不会有震动的情况,由于它具有共震抑制的作用,可包含机械刚度不够,而且系统软件内部结构具备工作频率分析功能(FFT),可检测到机械共振点,有利于系统软件调节。

3.矩频特征的不一样

步进电机的导出转矩也会随着转速比的升高而减少,而且在较高速旋转的时候会出现一个大幅度的下滑,因此其最大运行转速比一般需要控制在每分300到600转。而交流伺服电机在运行中归属于稳定转矩的输入输出情况,因此在其额定转速范围之内都可以导出额定值得转矩,需注意,如在额定转速之上工作的时候,乃为恒功率导出。

4.负载能力的差异

步进电机一般不具有负载能力,而交流伺服电机有较强的负载能力。比如康佳交流伺服系统就并且具有速率负载和转矩过载的能力,较大转矩可达到额定值转矩的3倍左右,适合于摆脱惯性力负荷在运行瞬间的惯性力转矩。可是步进电机如果没有这类负载能力,因此在型号选择时想要摆脱惯性力转矩,一般需要选择比较大转矩的电机,在启动后又只需要使用一小部分动能,进而很容易出现转矩浪费的状况。

5.运作的性能不一样

步进电机所采用的控制为开环增益控制,运行工作频率太高或负荷太大易都会造成其产生丢步或匝间的现象,另外在终止环节中假如转速过高也很容易发生过冲状况。而沟通交流伺服驱动系统为闭环控制控制,控制器在运行中会让电机伺服电机控制信号开展取样,进而进行实时的变化,一般不会出现丢步或者太冲的状况,控制和运转特性更为靠谱。

6.回应能力的差异

步进电机从静止不动逐渐加快到工作转速比所花费的时间约为200到400ms。而交流伺服电机的回应能力更强,以中智电气的ZF系列交流伺服电机为例子,从静止不动逐渐加快到3000r/min(额定转速)只需几ms就行了,适合于必须迅速启停的控制场所。

四、结果

总的来说,交流伺服电机性能在很多方而都优于步进电机。但由于价钱等因素,在一些控制没有要求场合也可以用步进电机作为执行器。因此,在具体工业化生产控制中,要充分考虑控制规定、特性、成本费、环境等各个方面要素,从而选择适合的控制电机。

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