探秘电机世界伺服电机与步进电机的工作原理详解区别
导语:两相混合式步进电机通常具备3.6°、1.8°的步距角,而五相混合式则为0.72°、0.36°,甚至有高性能型号其步距角更小。例如,一些精密制造设备中使用的步进电机,其步距角可能达到令人印象深刻的0.09°。
伺服电机与步进电机在六个关键方面展现出显著差异:
一、控制精度不同
两相和五相混合式步进电机各自具有特定的微调能力,但它们无法媲美交流伺服系统所提供的精确控制。松下全数字交流伺服驱动器采用四倍变频技术,每接收217个脉冲后,能够实现360度旋转,这意味着它能提供比任何一个以1.8度为单位工作的传统机械换向器要精细得多。
二、低频特性不同
尽管如此,某些情况下,特别是在高速运转时,振动问题仍然会影响到所有类型的机械装置。这是由于运动产生的一系列复杂共振效应造成。当低速运行时,如果没有适当阻尼措施,如加装减震器或采用细分技术,可以预见振动将成为严重的问题。而交流伺服系统不仅可以抑制这些振动,还通过频率分析功能(FFT)来检测并调整共振点,从而保证平稳运行。
三、矩频特性不同
虽然在高速区域内输出力矩下降,但在设计上考虑到了这一点,以确保最高可达速度大约为300-600RPM。但对于需要持续输出最大力矩直至额定速度且保持恒功率输出的情况来说,则需要交流伺服系统,它能够在2000/3000RPM以下保持恒力矩,并且超过额定速度后也能提供恒功率。
四、过载能力不同
一般而言,为了避免损坏或过热,大多数踏 步进行操作时不会承受过载负荷。在这种情况下,不同于具有较强过载能力的大部分交流伺服驱动器,它们通常被设计成支持突然增加负荷,比如启动过程中的惯性力量。此外,当整个周期结束时,由于未来的需求不再存在,因此浪费了大量资源用于超出必要范围之外的一般性能水平。
五、运行性能不同
从开环控制方式开始,将导致随着时间推移出现丢失同步和堵塞的问题。此外,在停止过程中,如果转速太快,也可能引发超速事件。因此,对于维持准确性的要求很高的情况,我们必须处理好升降速问题。而闭环控制使得交流伺服驱动程序直接采样编码器反馈信号内部构建位置环和速度环,这种方式既不会出现丢失同步或超速事件,而且还能提高整体可靠性。
六、速度响应性能不同
最后,在启动阶段,加速到工作状态所需时间从几百毫秒增长到仅需几毫秒之间,使得快速启停变得更加容易接受。这使得它们对那些要求极高瞬间反应能力的人群非常吸引人。如果你正在寻找一种既灵活又经济实惠但同时拥有高度可靠性的解决方案,那么选择合适的是一步进一步,因为每一次迈出的脚都带来了新的可能性。