学机电后能做啥伺服电机vs步进电机解密

学机电后能做啥伺服电机vs步进电机解密

导语:步进电机的步距角通常为3.6°、1.8°,五相混合式则为0.72°、0.36°,而高性能型号可能拥有更小的步距角。例如,一些用于慢走丝线切割机床的步进电机,其步距角可达0.09°。

伺服电机与步进电机的六大区别:一、控制精度不同

两相混合式和五相混合式步进电机各自具有不同的步距角,如前述。交流伺服电机会通过旋转编码器实现精确控制。在松下全数字交流伺服系统中,2500线编码器可以提供360度/10000分辨率,即每个脉冲代表0.036度,而17位编码器能够实现217=131072个脉冲对应一整圈,从而达到9.89秒的一圈时间,这在理论上是比以1.8度为单位工作的标准微调螺纹马达还要精细。

二、低频特性不同

由于其工作原理,步进电机会在低速时出现振动现象,这种振动频率取决于负载情况和驱动性能,并且通常是空载起跳频率的一半。此类振动对于正常运作来说非常有害,因此需要采取阻尼措施,比如增加阻尼或采用细分技术。在低速运行时,交流伺服系统则表现出平稳无振动,即使是在极端条件下也不容易产生共振问题,而且它内置了共振抑制功能,可以有效地检测机械共振点并进行调整。

三、矩频特性不同

随着转速增加,输出力矩会减少,并且在较高转速下迅速衰退,因此最高工作转数一般限制在300至600RPM范围内。而交流伺服系统提供恒力矩输出,即从额定转数(约2000或3000RPM)以下能持续输出额定力矩,在超越该点后变为恒功率输出。

四、过载能力不同

一般来说,不具备过载能力。然而,交流伺服系统具有强大的过载能力,以松下的例子来看,它们支持速度和力矩两种类型的超载能力,其最大力矩超过了额定值,使得它们适合处理惯性负荷启动过程中的峰值力量,同时也避免了当设备处于正常运行期间所需但未使用的大部分力量浪费。

五、运行性能不同

由于开环控制方式,加速度过快或负担太重易导致丢失同步或者卡死的问题,以及停止时加速度过快可能引发不必要停车的情况,所以为了保证准确性必须处理好加减速问题。而闭环控制驱动程序直接获取来自传感器反馈信号内部构造位置环和速度环,不同于丢失同步或急停问题,更可靠且效能更佳。

六、速度响应性能不同

从静止到工作状态(通常几百次每分钟),一个普通的电子马达需要200-400毫秒才能完成这个过程。而高速启停需求较高的情况下,则采用交流伺服系统,因为像松下的MSMA400W这样的模型仅需几毫秒就可以从静止加到3000RPM。这使得它们特别适合快速启动和关闭操作环境中使用。不过,在一些要求不那么严格的地方,也常常选择用电子马达作为执行部件。因此,在设计自动化项目时,要综合考虑成本等多方面因素,并选用最合适的手段来指导运动。