浅谈什么是伺服系统及步进电机和伺服电机的区别.docx

《浅谈什么是伺服系统及步进电机和伺服电机的区别.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈什么是伺服系统及步进电机和伺服电机的区别.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、浅谈什么是伺服系统及步进电机和伺服电机的区别浅谈什么是伺服系统及步进电机和伺服电机的区别网络转载导语：伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反应信号给驱动器，驱动器根据反应值与目的值进展比拟，调整转子转动的角度。伺服驱动系统ServoSystem简称伺服系统，是一种以机械位置或者角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量使用在机电系统中的伺服电机的转动惯量较大，为了可以和丝杠等机械部件直接相连。伺服电机有一种专门的小惯量电机，为了得到极高的响应速度。

2、但这类电机的过载才能低，当使用在进给伺服系统中时，必须加减速装置。转动惯量反映了系统的加速度特性，在选择伺服电机时，系统的转动惯量不能大于电机转动惯量的3倍。较大等特点，这类专用的电机称为伺服电机。当然，其根本工作原理和普通的交直流电机没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元，有时简称为伺服，一般其内部包括电流、速度和/或者位置闭环。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度称为“步距角，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，进而到达准确定位的目的；同时可以通过控制

3、脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，进而到达调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差精度为100%的特点，广泛应用于各种开环控制。如今比拟常用的步进电机包括反响式步进电机VR、永磁式步进电机PM、混合式步进电机HB和单相式步进电机等。内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反应信号给驱动器，驱动器根据反应值与目的值进展比拟，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度线数。步进电机和沟通伺服电机性能比拟步进电机是一种离散运动的装置，它和当代数字控制技术有着本质的联络。在目前国内的数字控制系统

4、中，步进电机的应用特别广泛。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。步进电机和伺服电机的区别一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6#176;、1.8#176;，五相混合式步进电机步距角一般为0.72#176;、0.36#176;。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司消费的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09#176

5、;；德国百格拉公司BERGERLAHR消费的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8#176;、0.9#176;、0.72#176;、0.36#176;、0.18#176;、0.09#176;、0.072#176;、0.036#176;，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。以松下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#176;/10000=0.036#176;。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量

6、为360#176;/131072=9.89秒。是步距角为1.8#176;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

7、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。以松下沟通伺服系统为例，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

8、、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，一般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，以松下MSMA400W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。0