小型电机大智慧伺服电机与步进电机的差异解析
在精密制造领域,两相混合式步进电机通常具备3.6°或1.8°的步距角,而五相混合式则为0.72°或0.36°。甚至存在一些高端型号,其步距角能够达到更为微小的水平,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,其步距角仅有0.09°。德国百格拉公司(BERGERLAHR)推出的一种三相混合式步进电机,则可以通过拨码开关设置为多个不同的步距角,从而实现对两相和五相混合式伺服驱动器的兼容性。
另一方面,交流伺服电机在控制精度方面表现突出。这是由其背后的旋转编码器确保的。在松下全数字交流伺服电机中,无论是配备2500线编码器还是17位编码器,都能提供极高的脉冲分辨率。例如,对于带标准2500线编码器的设备,每接收10000个脉冲便可完成360度转动,其脉冲当量仅为0.036度。而对于17位编码器,则可每接收217个脉冲即完成360度转动,相当于以1/655倍频率更新位置信息。
此外,交流伺服系统在低速运行时也展现出卓越性能,不会出现像某些步进电机会发生的问题,比如振动频率过高导致机械共振。此外,它们还拥有共振抑制功能,并且内置了频率解析技术,可以检测机械共振点,以便进行系统调整。
至于矩频特性,交流伺服电机会保持恒力矩输出,即使工作超过额定转速,也能维持一定水平,而不像有些步进电机那样随着速度上升而迅速降低力矩。因此,在高速运作时,交流伺服系统显得更加稳健。
另外,对于过载能力来说,交流伺服系统具有较强适应性,一般情况下能够承受额定转矩以上30%到50%的情况,即使是在启动瞬间也能有效克服惯性负载所需的大力矩,这对于避免能源浪费非常重要。而传统的步进控制由于缺乏这种保护措施,在实际应用中往往需要选择功率略大一些但实际使用过程中的功耗却可能远超需求,这是一种资源消耗严重且效率低下的做法。
再来看运行性能,我们发现闭环控制体系更胜一筹。当与开环控制比较时,如同常见丢失同步、堵车等问题都变得历史悠久。而闭环操作则无需担心这些问题,因为它直接采样反馈信号并进行实时校正,因此保证了位置和速度控制更加精准、平滑、可靠。
最后,当谈及加速性能,那么这又是一个展示优势的地方。从静止加速到工作状态只需几毫秒,与之对比的是许多类型的情形需要数十秒钟才能达到相同效果。这意味着在快速启停环境中它们特别符合要求——一个关键因素决定了哪些场合优先考虑用什么样的驱动装置来管理运动任务。总结起来虽然有很多优点,但选用哪一种主要取决于具体应用条件以及成本考量。在设计过程中必须考虑所有潜在因素以确定最好的解决方案。