直流伺服電機工作原理(伺服電機和步進(jìn)電機的區別)
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伺服電動(dòng)機和步進(jìn)電動(dòng)機之間的差異_伺服電動(dòng)機和步進(jìn)電動(dòng)機之間的差異
伺服主要基于用于定位的脈沖?;旧?,您可以看到,當伺服電機接收到1個(gè)脈沖時(shí),它通過(guò)旋轉對應于1個(gè)脈沖的角度來(lái)獲得位移。脈沖伺服電動(dòng)機每旋轉一個(gè)角度,就會(huì )發(fā)送相應數量的脈沖。這樣,伺服電機接收到的脈沖將被回波或稱(chēng)為閉環(huán)。這樣,系統便知道了。許多脈沖被發(fā)送到伺服電機并同時(shí)被接收。返回多少個(gè)脈沖,通過(guò)這種方式,您可以非常精確地控制電動(dòng)機的旋轉,以獲得可以達到0.001mm的精確位置。
步進(jìn)電機基本上是與現代數字控制技術(shù)關(guān)聯(lián)的離散運動(dòng)設備。當前,步進(jìn)電動(dòng)機已廣泛用于家用數字控制系統中。隨著(zhù)所有數字交流伺服系統的出現,交流伺服電動(dòng)機越來(lái)越多地用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發(fā)展趨勢,大多數運動(dòng)控制系統都使用步進(jìn)電動(dòng)機或所有數字AC伺服電動(dòng)機作為運行電動(dòng)機。這兩個(gè)彈性聯(lián)軸器在控制模式(脈沖序列和方向信號)上相似,但是在性能和應用上卻有很大差異?,F在比較兩者的性能。
首先,控制精度有所不同
兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機的步進(jìn)角通常為3.6°,1.8°,五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機的步進(jìn)角通常為0.72°,0.36°。也有步進(jìn)角較小的高性能步進(jìn)電機。例如,Stone Company生產(chǎn)的低速線(xiàn)材機床中使用的步進(jìn)電機的步進(jìn)角為0.09°,Berger Lahr生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機可以通過(guò)該步進(jìn)角。 DIP開(kāi)關(guān)設置為1.8°。兼容0.9°,0.72°,0.36°,0.18°,0.09°,0.072°,0.036°的步進(jìn)角,兩相和五相混合式步進(jìn)電機。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后部的旋轉編碼器保證。以松下的全數字交流伺服電機為例。對于帶有標準2500行編碼器的電機,由于驅動(dòng)器內部采用了四倍頻技術(shù),因此脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶有17位編碼器的電動(dòng)機,每當驅動(dòng)器收到217=131072脈沖時(shí),電動(dòng)機就會(huì )旋轉1圈。也就是說(shuō),該脈沖為360°/131072=9.89秒。它是與步距角為1.8°的步進(jìn)電機相對應的脈沖的1/655。
兩種低頻特性
步進(jìn)電機在低速時(shí)容易產(chǎn)生低頻振動(dòng)。振動(dòng)頻率與負載條件和驅動(dòng)器的性能有關(guān),通常將振動(dòng)頻率視為電動(dòng)機空載起飛頻率的一半。由步進(jìn)電機的工作原理確定,這種低頻振動(dòng)現象非常不利于機器的正常運行。當步進(jìn)電動(dòng)機以低速運行時(shí),通常應使用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現象,例如在電動(dòng)機上增加阻尼器或在驅動(dòng)器中使用分段技術(shù)。
AC伺服電機運行非常平穩,并且即使在低速下,膜片聯(lián)軸器也不會(huì )振動(dòng)。 AC伺服系統具有共振抑制功能,可以彌補機器的剛性不足,并且系統的內部頻率分析功能(FFT)可以檢測到機器的共振點(diǎn),便于系統調整。
三個(gè)瞬時(shí)頻率特性不同。
步進(jìn)電動(dòng)機的輸出轉矩隨著(zhù)速度的增加而減小,并在高速時(shí)迅速減小,因此大運行速度通常為300至600RPM。交流伺服電機具有恒定的轉矩輸出。換句話(huà)說(shuō),它可以在額定速度(通常為2000RPM或3000RPM)內輸出額定轉矩,并且可以在額定速度以上輸出恒定功率。
4種不同的過(guò)載能力
步進(jìn)電機通常沒(méi)有過(guò)載能力。交流伺服電機具有很強的過(guò)載能力。以松下交流伺服系統為例。具有速度過(guò)載和轉矩過(guò)載功能。大扭矩是額定扭矩的3倍,可以克服啟動(dòng)時(shí)慣性負載的慣性矩。步進(jìn)電機不具有這樣的過(guò)載能力,因此在選擇模型時(shí),您通常必須選擇具有較大扭矩的電機來(lái)克服這種慣性矩,并且在正常運行期間該機器不需要那么大的扭矩。因此出現扭矩。
第五,操作性能不同
步進(jìn)電機的控制是開(kāi)環(huán)控制。如果啟動(dòng)頻率太高或負載太大,則很容易失去步伐或失速。如果速度太高,則很容易過(guò)沖。因此,為了確??刂凭?,您必須很好地處理加速和減速問(wèn)題。交流伺服驅動(dòng)系統為閉環(huán)控制。驅動(dòng)器可以直接采樣電機編碼器的反饋信號。位置環(huán)和速度環(huán)形成在內部。通常,步進(jìn)電動(dòng)機不會(huì )失步或超調并失去控制。性能更穩定。
6個(gè)速度響應性能
步進(jìn)電動(dòng)機從靜止狀態(tài)加速到工作速度(通常為每分鐘幾百轉)需要200到400毫秒。交流伺服系統的加速性能更好。以Panasonic MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到3000RPM的額定速度僅需幾毫秒。必要時(shí)可以在任何控制情況下使用??焖賳?dòng)和停止。
綜上所述,交流伺服系統在性能的許多方面都優(yōu)于步進(jìn)電機。但是,在要求不高的情況下,步進(jìn)電動(dòng)機通常用作運行電動(dòng)機。因此,在控制系統的設計過(guò)程中,有必要綜合考慮控制要求和成本等多種因素,并選擇合適的控制電動(dòng)機。熱門(mén)資訊:

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