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整套解决方案:步进电机和伺服电机区别 如何选择伺服电机和步进电机?

2020-11-29 14:15分类:步进电机 阅读:

 

如何选择伺服电机和步进电机?

步进电动机主要根据相数进行分类,其中,两相和五相步进电动机在当前市场中被广泛使用。每转两相步进电动机可分为400等份,而五相步进电动机可分为1000等份。因此,五相步进电动机具有更好的特性,更短的加减速时间和更低的动态惯量。

两相/三相步进电机差值比较:

电机结构:

两相步进电动机:8个主极‧; 4相(2相)4极线圈

三相步进电动机:10个主极‧; 5相2极线圈

分解能:

两相步进电动机:1.8°/0.9°(200、400格/转)

三相步进电动机:0.72°/0.36°(500、1000格/圈),是两相步进电动机2.的5倍

振动:

两相步进电机:100-200pps是一个低速共振区域,振动大且没有明显的共振点

三相步进电动机:低振动,速度转矩特性,在速度,高速,高转矩方面不如五相步进电动机

步进电机是一种离散运动装置,与现代数字控制技术本质上相关。在当前的家用数字控制系统中,步进电动机被广泛使用。随着全数字AC 伺服系统的出现步进电机和伺服电机区别,AC 伺服电动机越来越多地用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,大多数运动控制系统都使用步进电动机或全数字AC 伺服电动机作为执行电动机。尽管两者在控制模式(脉冲序列和方向信号)上相似,但是在性能和​​应用方面还是存在很大差异。

现在让我们比较两者的性能:

一、不同的控制精度

两相混合式步进电动机的步进角通常为3.6°,1.8°,五相混合式步进电动机的步进角通常为0.72°,0.36 °。还有一些步进角较小的高性能步进电机。例如,由Stone Company生产的用于慢速移动丝机的步进电动机的步进角为0.09°;德国Bergerlahr生产的三相混合式步进电动机的步进角可以设置为1.8°,0.9°,0.72°,0.36°,0.18°,0.09°,0.072°,0.036°,与两相和五相混合式步进电动机的步进角兼容。

AC 伺服电动机的控制精度由电动机轴后部的旋转编码器保证。以Panasonic的全数字AC 伺服电动机为例。对于带有标准2500行编码器的电动机,由于驱动器内部采用了四倍频技术,因此脉冲当量为360°/ 10000 =0.036°。对于具有17位编码器的电动机,驱动器每次接收217 = 131072脉冲时,电动机旋转一圈,即,其脉冲当量为360°/ 131072 =9.89秒。它是步进电机的等效脉冲的1/655,步进角为1.8°。

二、不同的低频特性

步进电机在低速时容易产生低频振动。振动频率与负载条件和驱动器性能有关。通常认为振动频率是电动机的空载起飞频率的一半。由步进电机的工作原理确定的这种低频振动现象非常不利于机器的正常运行。当步进电动机低速工作时,通常应使用阻尼技术来克服低频振动现象,例如在电动机上增加阻尼器或在驱动器上使用细分技术。

AC 伺服电机运行非常平稳,即使在低速时也没有振动。 AC 伺服系统具有共振抑制功能,可以弥补机械刚性不足的问题,并且系统的内部频率分析功能(fft)可以检测到机器的共振点,便于系统调整。

三、不同的矩频率特性

步进电机的输出转矩随着速度的增加而减小,而在更高的速度下会急剧下降,因此其最大工作速度通常为300-600rpm。

AC 伺服电动机具有恒定的转矩输出,即,可以在其额定速度(通常为2000rpm或3000rpm)内输出额定转矩,并且在额定速度以上时具有恒定的功率输出。

四、不同的过载能力

步进电机通常不具有过载能力。 AC 伺服电动机具有很强的过载能力。以Panasonic AC 伺服系统为例变频器变频器,它具有速度过载和转矩过载功能。最大扭矩是额定扭矩的三倍,可用于克服启动时惯性负载的惯性矩。由于步进电机不具有这种过载能力,因此为了在选择型号时克服惯性矩,通常需要选择扭矩较大的电机,并且在正常运行期间电机不需要那么大的扭矩,因此出现扭矩。浪费现象。

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