伺服电机和步进电机的性能比拟.docx

伺服电机和步进电机的性能比拟网络转载导语：随着全数字式沟通伺服系统的出现，沟通伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中，为了适应数字控制的开展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或者全数字式沟通伺服电机作为执行电动机。固然两者在控制方式上相似脉冲串和方向信号，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异在目前国内的数字控制系统中，步进的应用特别广泛，随着全数字式沟通伺服系统的出现，沟通伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中，为了适应数字控制的开展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或者全数字式沟通伺服电机作为执行电动机。固然两者在控制方式上相似脉冲串和方向信号，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比拟。一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如山洋公司SANYODENKI消费的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。沟通伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以京伺服KINGSERVO)全数字式沟通伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°，是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般以为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克制低频振动现象，比方在电机上加阻尼器，或者驱动器上采用细分技术等。沟通伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。沟通伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性缺乏，并且系统内部具有频率解析机能FFT，可检测出机械的共振点，便于系统调整。三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300600RPM。沟通伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速一般为2000RPM或者3000RPM以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。四、过载才能不同步进电机一般不具有过载才能。沟通伺服电机具有较强的过载才能。以京伺服KINGSERVO)沟通伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载才能。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克制惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载才能，在选型时为了克制这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或者负载过大易出现丢步或者堵转的现象，停顿时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。沟通伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反应信号进展采样，内部构成位置环和速度环，不会出现步进电机的丢步或者过冲的现象，控制性能更为可靠。六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速一般为每分钟几百转需要200400毫秒。沟通伺服系统的加速性能较好，以京伺服KINGSERVO)400W沟通伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。综上所述，沟通伺服系统在很多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计经过中要综合考虑控制要求、本钱等多方面的因素，选用适当的控制电机。