探秘电机世界伺服电机与步进电机的区别大解密
探索电机的多样性:伺服与步进电机的差异深度解析
导语:两相混合式步进电机通常具备3.6°、1.8°的步距角,而五相混合式则为0.72°、0.36°,甚至有高性能型号其步距角更小。例如,四通公司生产的一款用于慢走丝线切割机床的步进电机,其步距角仅为0.09°;德国百格拉公司(BERGERLAHR)的三相混合式步进电机能通过拨码开关设置为多种不同的步距角,从1.8°到0.036°不等,以适应两相和五相混合式步进电机。
伺服与步进六大区别:
一、控制精度差异
交流伺服系统利用轴后端旋转编码器实现高精度控制。松下全数字交流伺服驱动器采用四倍变频技术,每接收10000个脉冲就完成360度转动,其脉冲当量仅为0.036度,这在理论上超过了以1.8度作为最小单位的传统一步迈技术。而对于带17位编码器的松下交流伺服驱动器,每接收217个脉冲即可完成360度转动,其脉冲当量仅需9秒9微妙,即是传统一步迈技术的一个655倍。
二、高低频特性的对比
由于工作原理不同,部分情况下,特别是在负载较重或起始阶段时,虽然可以通过阻尼措施减少振动,但一般来说,当使用低速工作时,如空载启动会出现振荡现象,而这类振荡通常发生于零点附近,这对设备正常运作极其不利。然而,对于交流伺服系统,由于闭环控制和共振抑制功能,它们能够平稳运行,即使在低速也不会产生明显震动,并且具有检测机械共振点并进行调整的手段。
三、矩频特性的比较分析
由于输出力矩随着速度升高而降低,而且在较高速度时会急剧下降,因此实际应用中最高工作速度通常限制在300-600RPM范围内。而交流伺服系统提供恒力矩输出,在额定速度(2000RPM或3000RPM)之内都能输出额定力矩,并且在超过该速度之后仍保持恒功率输出能力。
四、过载能力上的差异
正如前文所述,一般来说,不同类型及规格下的各类执行机构都没有过载保护功能。当需要克服惯性负荷启动过程中的惯性力矩时,为了保证足够大的开始扭矩而选择较大的扭矩值,这样的做法可能导致其他时候超出需求的情况发生。在这种情况下,要避免浪费资源,我们应该考虑选用那些具有更强过载保护能力以及可靠性能的产品,比如松下的MSMA400W交直流换流型无刷永磁同步变频调速装置,它支持高速加速至3000 RPM以下时间短达几毫秒,同时还具有优化后的抗干扰性能,为用户提供了一套完整解决方案来满足快速启停需求。
综上所述,无论从精确控制还是效率表现来看,都表明了交直流换流型无刷永磁同步变频调速装置拥有更加先进和广泛适用的特性。但是,对于某些简单场合,也常常使用到普通或者标准配置的大功率继承设备。这取决于具体任务要求以及成本因素综合考量。在设计一个复杂系统的时候,你必须考虑所有这些因素,并根据项目具体情况选择最佳解决方案。