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步进电机与伺服电动机,两种电动机的内部结构有什么不同?

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人气:-发表时间:2021-01-22 18:08【

  伺服电动机是指控制伺服系统中的机械部件的运转的发动机,是辅助电动机的间接传动装置。今天,我们将了解伺服电机和步进电机之间的最大区别。只有对伺服电机和步进电机有深刻的了解,我们才能更好地选择适合不同工作条件的工业环境。让我们谈谈伺服电机和步进电机之间的最大区别。


  首先,让我们了解一下伺服电动机和步进电动机的内部结构:


  1,低频特性不同


  步进电动机为低速时,容易发生低频振动。振动频率与负载条件和驱动性能有关。通常认为,电动机空载时的振动频率是起飞频率的一半。这种低频振动现象取决于步进电机的工作原理,这非常不利于机器的正常运行。当步进电动机以低速运行时,通常应使用阻尼技术,例如为电动机添加阻尼器或为驱动器添加减震器,以克服低频振动现象。交流伺服电机运行非常平稳,低速运行时无振动。该系统具有共振抑制功能,可以解决机械刚度不足的问题。同时,系统还具有频率分析功能(FFT),可以通过FFT检测机器的共振点,便于系统调整。


  2,不同的过载能力


  步进电机通常没有过载能力。交流伺服电机,过载能力强。例如,松下交流伺服系统具有速度过载和转矩过载的特性。其最大扭矩是额定扭矩的三倍,可用来克服启动时惯性负载产生的扭矩。由于步进电动机不具有这样的过载能力,因此为了克服选择模型时的惯性矩,通常需要选择转矩更大的电动机。在正常操作中,电动机不需要如此大的扭矩,并且会产生浪费。扭矩现象。


  3,不同的速度响应性能


  步进电机从静止状态加速到工作速度(通常每分钟几百转)需要200到400毫秒。以Panasonic MSMA400W交流伺服电机为例,交流伺服系统在几毫秒内从静止状态加速到3000RPM的额定速度,可用于需要快速启动和停止的控制情况。


  4,不同的运行性能


  步进电机控制采用开环控制。如果启动频率太高或负载太大,则很容易失去步伐或失速。停止时,速度过高,容易过冲。因此,应适当处理上升和下降速度的问题,以确保电动机的控制精度。在交流伺服驱动系统中,采用闭环控制,可以直接采集电机编码器的反馈信号,并在内部形成位置环和速度环。通常,步进电机不会失步或超调,控制性能更加可靠。


  5,不同的控制精度


  两相混合式步进电动机的步进角通常为3.6°,1.8°;五相混合式步进电动机的步进角通常为0.72°,0.36°。还有一些步进角小的高性能步进电机。该步进角与德国Berger Lahr生产的三相混合式步进电机兼容。阶梯角可以设置为1.8°,0.9°,0.72°,0.36°,0.18°,0.09°,0.072°,0.036°和0.036°,与Stone Company生产的阶梯角兼容。


  电机轴后部的旋转编码器可确保交流伺服电机的控制精度。就松下的全数字交流伺服电机而言,由于驱动器内部采用了四频技术,因此带有2500线标准编码器的电机的脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于具有17位编码器的电动机,每个驱动器接收217=131072脉冲电动机旋转,即,其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。即,具有1/655的步距角为1.8°的步进电动机的脉冲当量。


  通过以上分析,我们发现交流伺服系统在许多方面都优于步进电机。但是,在一些要求较低的场合,步进电机通常用作执行电机。因此,在设计工业控制系统时,应综合考虑控制要求和成本等因素,以选择合适的伺服控制系统。


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