探索电机世界伺服电机与步进电机的区别解析
导语:两相混合式步进电机的基本步距角通常为3.6°和1.8°,五相混合式步进电机则一般为0.72°和0.36°。然而,一些高性能的步进电机甚至能够提供更小的步距角,如4通公司生产的一款用于慢走丝线切割机床的步进电器,其精细程度达到了0.09°。德国百格拉公司(BERGERLAHR)推出的一种三相混合式步进电机会通过拨码开关设置可选范围广泛,从1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°到最细致的0.036度,兼容了两相和五相混合式步进电机。
交流伺服系统在控制精度方面,则由其后端旋转编码器确保,其脉冲当量可以达到极高水平,比如松下全数字交流伺服系统内置四倍变频技术,使得脉冲当量仅需360度/10000=每秒36毫秒,即便是带有17位编码器的大型设备,每次接收217个脉冲即可完成一周,这意味着其脉冲当量只有传统1,800度级别一步进驱动器所能达到的十分之一。
二者的低频特性也存在显著差异,随着负载情况和驱动性能变化,振动频率可能会出现半值规律,但这种振动现象对于正常运转至关重要。而交流伺服系统不仅不会出现振动,而且还配备共振抑制功能,可以识别机械刚性不足,并利用内部频率解析技术(FFT)来检测机械共振点,便于调整。
矩频特性的不同也是关键区别,其中交流伺服系统具有恒力矩输出,即在额定转速范围内保持力矩稳定,而非像大多数电子元件那样随着速度增加而降低。在高速工作时,它们依然能维持力矩输出能力,而不是像某些电子元件那般迅速失去效力。
过载能力方面,交流伺服系统表现出了更强大的承受能力,以松下作为例子,它可以承受额定转矩之外三倍力的负荷,有助于克服惯性负载启动时产生的大规模力量。此外,由于没有过载限制,大型设备往往被选用以应对起始时期所需但在运行中未必需要如此巨大的力量浪费问题。
运行性能上,不同之处体现在控制方式上,闭环控制使得交流驱动更加稳定,不容易出现丢帧或堵塞的问题,同时在停止过程中也不会出现过快导致停顿不稳定的问题。而开环控制下的循环加速时间长且不确定,因此要求特殊处理以保证准确性与安全性。
最后,在加速性能方面,由于采用闭环反馈调节策略,加速度急剧提升,使得从静止加速到工作状态只需几毫秒,而不是200-400毫秒,如同松下MSMA400W交换服务器使用300RPM以下瞬间快速启动至300 RPM,以适应快速启停需求的情况下所需时间短达几微妙才足够完成这一过程。综述表明尽管一些场合仍然选择使用较基础设计的地平仪,但总体而言交换服务器显示了它优越性的许多优势要素。但实际应用中考虑因素包括成本等,所以必须综合评估并选择合适类型。在开发自动化解决方案时,要根据具体需求全面考察并做出明智决策。