步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別
發(fā)布時(shí)間:
2023-04-03
步進(jìn)電機(jī)作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng),和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢,運(yùn)動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖和方向信號),但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異?,F(xiàn)就步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的使用性能作一一比較。
一、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的低頻特性不同(抗共振)
步進(jìn)系統(tǒng)的一點(diǎn)不足就在于存在著固有的共振點(diǎn),SR系列步進(jìn)驅(qū)動器自動計(jì)算共振點(diǎn),并以此來調(diào)整控制算法,從而達(dá)到抑制共振的目的,極大的提高了中頻穩(wěn)定性,使得高速時(shí)有更大的力矩輸出,更優(yōu)異的高速性能。
伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可彌補(bǔ)機(jī)械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT),可檢測出機(jī)械的共振點(diǎn),便于系統(tǒng)調(diào)整。
二、工作原理
這兩種電機(jī)在原理上有很大的不同,步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件,查看步進(jìn)電機(jī)的工作原理。
而伺服主要靠脈沖來定位,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),這樣系統(tǒng)就會清楚發(fā)了多少脈沖和收了多少脈沖回來,從而能夠精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)精確的定位。
三、成本
步進(jìn)電機(jī)在性價(jià)比上是有優(yōu)勢的,要實(shí)現(xiàn)相同功能的情況下伺服電機(jī)的價(jià)格要大于同功率的步進(jìn)電機(jī);伺服電機(jī)的高響應(yīng)、高速性及高精度的優(yōu)點(diǎn)決定了產(chǎn)品的價(jià)格高昂,這是無可避免的。
四、運(yùn)行性能
步進(jìn)電機(jī)一般是開環(huán)控制,在啟動頻率過高或者負(fù)載過大的情況下會出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,所以使用時(shí)需要處理好速度問題或者增加編碼器閉環(huán)控制,查看什么是閉環(huán)步進(jìn)電機(jī);而伺服電機(jī)采用的是閉環(huán)控制,更容易控制,不存在失步現(xiàn)象。
五、轉(zhuǎn)速與過載能力
步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候容易出現(xiàn)低頻振動,所以當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在低速工作時(shí)候,通常還需采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機(jī)上加阻尼器或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等;而伺服電機(jī)則沒有這種現(xiàn)象的發(fā)生,其閉環(huán)控制的特性決定了其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保持優(yōu)秀的性能。兩者的矩頻特性不同,一般伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速要大于步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會隨著轉(zhuǎn)速的升高而下降,而伺服電機(jī)則是恒力矩輸出的,所以步進(jìn)電機(jī)一般沒有過載能力,而交流伺服電機(jī)的過載能力卻較強(qiáng)。
綜上所述,步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)無論是從工作原理、、過載能力、運(yùn)行性能及成本方面來說都存在有較大的差異之處。但是兩者各有優(yōu)勢,用戶如果想要從中做出選擇就需要結(jié)合自身的實(shí)際需求和應(yīng)用場景。
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