交流伺服電機和步進電機性能比較:
步進電機是一種離散運動裝置,它與現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統(tǒng)中,步進電機的應用非常廣泛。隨著全數字交流伺服系統(tǒng)的出現,伺服電機控制器越來越多地應用于數字控制系統(tǒng)中。為了適應數字控制的發(fā)展趨勢,大多數運動控制系統(tǒng)采用步進電機或全數字交流伺服電機作為執(zhí)行電機。雖然兩者在控制模式(脈沖序列和方向信號)上相似,但在性能和應用上存在很大差異?,F在比較兩種方法的性能。
1.不同的控制精度
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字交流伺服電機為例,對于帶有標準2500線編碼器的電機,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶有17位編碼器的電機,每次驅動器接收到217=131072個脈沖時,電機旋轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。它相當于步進電機的1/655脈沖,步進角度為1.8°。
兩相混合式步進電機的步進角一般為3.6°、1.8°,五相混合式步進電機的步進角一般為0.72°、0.36°。還有一些高性能的步進電機,具有較小的步進角。例如,Stone公司生產的用于慢速送絲機床的步進電機的步進角為0.09°;德國BERGER-LAHR公司生產的三相混合式步進電機的步進角可通過DIP開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,與兩相和五相混合式步進電機的步進角兼容。
2.不同的過載能力
步進電機通常沒有過載能力。交流伺服電機具有很強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例,它具有速度過載和扭矩過載能力。其大扭矩為額定扭矩的三倍,可用于克服起動時慣性負載的慣性矩。由于步進電機沒有這樣的過載能力,為了克服這個慣性矩,通常需要選擇一個扭矩更大的電機,而機器在正常運行時不需要這么大的扭矩,因此出現了扭矩。浪費現象。
3.不同的低頻特性
步進電機在低速時容易產生低頻振動。交流伺服電機的振動頻率、負載條件和控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字交流伺服電機為例,對于帶有標準2500線編碼器的電機,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶有17位編碼器的電機,每次驅動器接收到217=131072個脈沖時,電機旋轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。它相當于步進電機的1/655脈沖,步進角度為1.8°。一般認為,振動頻率為電機空載起飛頻率的一半。這種由步進電機工作原理決定的低頻振動現象對機器的正常運行非常不利。當步進電機低速運行時,一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象,如在電機上加裝阻尼器,或在驅動器上采用細分技術。
交流伺服電機運行非常平穩(wěn),即使在低速下也不會振動。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可以彌補機器剛性的不足,并且在系統(tǒng)內部具有頻率分析功能(FFT),可以檢測機器的共振點,便于系統(tǒng)調整。
4.不同的矩頻特性
步進電機的輸出轉矩隨著轉速的增加而減小,在較高轉速下會急劇下降,因此其高工作轉速一般為300-600RPM。交流伺服電機具有恒定的扭矩輸出,即在其額定轉速(通常為2000RPM或3000RPM)內,它可以輸出額定扭矩,而在額定轉速以上,它是恒定的功率輸出。
5.不同的速度響應性能
步進電機從靜止狀態(tài)加速到工作速度(通常每分鐘幾百轉)需要200到400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能良好。以松下MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止狀態(tài)加速到3000RPM的額定轉速只需幾毫秒,可用于需要快速啟動和停止的控制場合。
6.不同的經營業(yè)績
步進電機的控制是開環(huán)控制。如果起動頻率過高或負載過大,很容易失步或失速。當速度過高時,很容易造成超調。因此,為了保證其控制精度,應妥善處理。上升和減速問題。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制。驅動器可以直接對電機編碼器的反饋信號進行采樣,形成內部位置環(huán)和速度環(huán)。一般來說,步進電機不會出現失步或超調現象,控制性能更可靠。
綜上所述,交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。然而,在一些要求較低的場合,步進電機通常被用作執(zhí)行電機。因此,在控制系統(tǒng)的設計過程中,應綜合考慮控制要求和成本等各種因素,選擇合適的控制電機。
以上就是維控伺服電機廠家與步進系統(tǒng)的6大區(qū)別,如您有其他問題,歡迎咨詢我們!