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好博2023第25届郑州工业自动化展--步进电机和伺服电机的区别差异

发布时间:2023-09-26 05:16:18   来源:博亿堂娱乐官方网站

  伺服电机得益于其准确、精确、快速定位以及机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,被大范围的应用于各种控制管理系统中,特别是各种运动控制管理系统中,常被作为执行元件所使用。

  步进电机,一般是通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量,以达到精确定位的目的。步进电机主要被应用在精确转速、位置控制等需求上。

  随着全球数字化、自动化趋势加强,设备对于控制管理系统的需求和要求逐步的提升且差异化。

  步进电机和伺服电机都可当作控制管理系统使用,虽然两者在控制方式上都会涉及脉冲以及方向信号,但在具体使用和性能上还是存在一定的差异,现就二者的使用性能做简易比较。

  步进电机属于开环控制,经过控制脉冲个数以实现控制转动角度的目的,一个脉冲对应一个步距角。

  步进电机的精度和相数以及拍数相关联,基本呈现出正相关关系,其相数和拍数越多,则精度越高。

  步进电机属于开环控制,启动频率过高或负载过大时会出现失步或堵转的现象。如若设备在停止时处于高转速状态,则有可能会出现过冲现象。同时,在响应上步进电机从静止加速到工作转速通常要 200~400ms。

  作为闭环控制的伺服电机,系统驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,正常情况下不会出现步进电机的失步或过冲的现象,控制性能更为可靠。同时伺服电机具有较好的加速性能,几毫秒就能够达到工作转速,适用于要求快速启动停止的场合。

  振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率是电机空载起跳频率的一半。

  步进电机的一大明显缺点是存在固有的共振点,在低速状态下,步进电机易出现低频振动现象。这种低频现象是由步进电机的工作原理所决定,不利于机器的正常运转,所以在使用步进电机时通常会采用阻尼技术来降低低频振动的影响。

  伺服电机运转一般较为平稳,具有共振抑制功能,即使在低速状态下也不可能会出现振动现象。伺服系统可涵盖机械的刚性不足的缺点,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。

  步进电机的输出力矩和转速相关,且波动较为显著。正常的情况下步进电机的输出力矩会随转速升高而下降,当达到一定转速时输出力矩会急剧下降,****工作转速一般在 300~600r/min。

  伺服电机为恒力矩输出,在额定转速(一般是 2000 或 3000 r/min)以内都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

  毫无疑问步进电机具有性价比上的优势,伺服电机快速响应、高速化、高精度、强适应性等优点也使得产品在设计与制造上更为昂贵。

  伺服电机和步进电机各有其优势和特点,在选择电机种类时可以参照需求侧重点进行对应选择。

  工作速度,如果所要求的工作速度低于300rpm/min,可完全考虑步进电机,但工作速度要求在300rpm/min以上基本以伺服电机为主。

  对运转平稳性的要求,步进电机属于非连续工作状态,存在有振动及噪声问题,伺服电机则是平稳运行,少有振动出现。如果设备不需要连续工作,则可优先考虑选择步进电机。

  对控制精度的要求,步进电机一般是开环系统,所有精度都是通过计算得出来的,细分后存在与实际脱离的问题;伺服电机属于全闭环,反映真实位置情况。能够准确的通过现实情况下对精度要求在步进电机和伺服电机中进行选择。

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  第25届郑州工业自动化技术及装备展览会时间:2023年3月15-18日地点:郑州国际会展中心

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