探秘六大电机王者伺服电机VS步进电机哪个更适合你

探秘六大电机王者伺服电机VS步进电机哪个更适合你

导语:步进电机以其精准的控制和灵活的应用而广泛使用。然而,伺服电机则在高性能领域占据了一席之地。它们之间最明显的区别之一就是控制精度。

一、控制精度不同

两相混合式步进电机通常具有3.6°或1.8°的步距角,而五相混合式步进电机会更加细腻,以0.72°或0.36°为例。但是,即便是在这些基础类型中,也有着更高性能版本,比如四通公司生产的一款用于慢走丝线切割机床的高端步进电机,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会通过拨码开关设置多种不同的步距角,从1.8°到0.036°不等,兼容了两相和五相混合式步进電機。

交流伺服電機則由於軸後端旋轉編碼器提供了極佳的控制精度。在松下全數字交流伺服電機中,由於採用四倍變頻技術,每個脈衝對應360度/10000=0.036度。而且,這些驱动器可以处理17位编码器,从而实现极小化误差,即使在与1.8-degree step angle 的step motor 相比时也只有 1/655 的误差水平。

二、低频特性不同

虽然两者都能提供平滑运行,但交流伺服系统在低速时表现得更加稳定,不会出现振动现象,这对于保持机械长时间运转至关重要。这种振动往往是由于负载情况和驱动能力不足引起,可以通过阻尼技术来解决,如安装阻尼器或使用细分技术。

三、矩频特性不同

从输出力矩方面看,随着转速增加,step motor 输出力矩会减少,而且在较高转速下会迅速下降,因此,它们通常只能工作于300-600RPM范围内。而交流伺服系统则能够恒力矩输出,即使超过额定速度2000RPM(或者3000RPM),它仍然能够维持最大额定转矩,并且还能恒功率输出。

四、过载能力不同

另外,一般来说,step motors 不具备过载保护功能,而交流伺伏系統则拥有较强过载能力。例如松下的某款产品支持速度和转矩双重超载操作,使其适应各种复杂负荷条件。此外,因为没有此类保护措施,在选择尺寸时可能需要考虑到惯性负荷导致的大幅力矩需求,但这并非所有时候都是必要的情况。

五、运行性能不同

为了确保steps motor 的准确无误地移动必须对启动和停止过程进行优化,因为如果启动太快或负载太重可能导致丢失同步。如果停止过程太急,则可能造成过冲问题。这一点与闭环控制系统中的交流伺伏系統形成鲜明对比后者采用反馈编码器信号采样并构建位置环及速度环,以避免丢失同步及高速停车问题,这让它们变得更加可靠和稳健。

六、速度响应性能不同

最后,对于加速从静止到工作状态所需时间来说,我们发现即使是最高级别的人工智能计算也无法媲美电子设备同样的快速反应。在实际应用中,加速时间通常要数十秒钟甚至更久,而松下的MSMA400W系列交流服务器将这个周期缩短至几毫秒,为那些要求瞬间开始运动任务的人员带来了巨大的便利。此外,与传统机械设备比较起来,这种快速响应对于现代生活中的每一次按键操作都是必不可少的部分,无论是在游戏界面跳跃还是其他任何场景中,都意味着提升效率提高用户体验。

综上所述,从技术标准来看,有些情况下我们并不一定需要最先锋科技,只要满足基本需求就好。但当我们追求卓越性或者希望我们的工具达到新高度的时候,那么选择正确的是无疑关键一步。在决定是否采用新的材料还是改良老旧方法的时候,我们应该权衡成本效益,以及设计师曾经提到的“创新”与“传统”的界限究竟何处。

所以,在选型过程中,要综合考量各种因素包括但不限于成本预算以及具体应用场景,以确保我们的决策既经济又有效果。