永磁电机秘密揭晓伺服电机VS步进电机哪个更强
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°,甚至高性能型号可达更小的角度。伺服电机与步进电机在六个关键方面展现差异:一、控制精度对比
两相和五相混合式步进电机的步距角各有所不同,高端型号如四通公司生产的用于慢走丝线切割机床的设备,其精细程度达到0.09°;德国百格拉公司提供多种选择性设置,可覆盖2~8分之一度范围,与传统两相和五相混合式兼容。交流伺服电机通过旋转编码器确保其控制精度,如松下全数字交流伺服,内置四倍变频技术,使脉冲当量达到360°/10000=0.036°。
二、低频特性分析
步进电机会在低速时出现振动问题,这是由其工作原理决定的一半起跳频率振动现象,不利于机械运转。在低速时应采取阻尼技术或驱动器细分等措施克服此问题。交流伺服系统操作平稳,无论是在低速也不会出现振动,并且具有共振抑制功能,可以检测机械共振点进行调整。
三、高效矩特性比较
步进电机会随着转速升高而输出力矩减少,在较高速度下会急剧降低,因此最高工作转速限制在300~600RPM之间。而交流伺服电机能在额定转速(通常2000RPM或3000RPM)内保持恒力矩输出,并且在超出额定转速后能实现恒功率输出。
四、过载能力对比分析
步进电机会没有过载能力,而交流伺服系统具备强大的过载能力,如松下系统支持速度和力矩过载,以满足惯性的启动瞬间需求。因此,对于需要处理大量惯性负荷的情况,选用大功率但实际使用中不必要那么大力的设备就显得浪费了。
五、运行性能比较评估
由于开环控制,启动时可能遇到丢失位或堵车的问题,同时停止过程中的快速加减速度可能导致过冲。此外,还需要注意升降速度以保证控制精度。而闭环控制的交流伺服系统通过直接反馈编码器信号进行采样,可以避免丢失位和过冲问题,更可靠地执行命令。
六、响应时间对比分析
从静止加速至工作状态通常需要200-400毫秒,但对于高速应用来说,这样的响应时间显然不足够快。例如,从静止加到松下的MSMA400W交换服务器仅需几毫秒,这对于快速启停要求极为重要。在选择合适类型之际,要考虑成本与性能需求并重,不同场景适用不同的解决方案来设计最优化的控制系统配置。