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伺服电机与步进电机的工作原理和区别

发布时间:2021-04-10 11:57:11  浏览次数:497

  

  要了解两者的区别,我们需要先对每一个对象都要深入了解一 下。首先了解一下工作原理,看了这篇文章,你才知道伺服电机和步进电机的区别。

  步进电机的工作原理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,就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制发出脉冲个数来控制角位移量,从而达到控制位移的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的?

  而伺服电机内部的转 子是永磁铁,驱动器控制的三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的分辨率。

  第一,步进电机和伺服电机的控制方式不同,步进电机是通过控制脉冲的个数控制转动角度的,一个脉冲对应一个步距角,但是没有反馈信号,电机不知道具体走到了什么位置,位置精度不够高。伺服电机也是通过控制脉冲个数,伺服电机每旋转一 个角度,都会发出对应数量的脉冲,同时驱动器也会接收到反馈回来的信号,和伺服电机接受的脉冲形成比较,这样系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。

  第二,过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以皮尔磁交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额转矩的3倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在某些工作场合就不能用步进电机工作了。

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  第三,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200 ~ 400ms。交流伺服电机的加速性能较好,以皮尔磁交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000 r/min。仅需几ms,可用于要求快速启停并且位置精度要求较高的控制场台。

  电机的选用原则

  1、从成本考虑传统电机<步进电机<伺服电机

  2、从电机转速要求考虑传统电机转速范围宽但调速不精确且不平滑,并且随转速降低功率也会降低,随之带来的是转矩降低;步进电机对转速要求更加苛刻,转速过低时会出现抖动和爬行现象,速度高时扭矩会大幅度降低,所以步进电机仅适用于中速运行情况。伺服电机在转速方面优势很明显,基本没有明显的弱点。

  3、从控制精度考虑传统电机因为是模拟量控制所以精度无法保证,步进电机和伺服电机是数字信号控制其精度要远高于传统电机,但是伺服电机自带编码器实现内闭环控制能有效的减少掉步的情况,并且通常情况下伺服电机步距角要远小于步进电机因此精度更高。


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