【转】伺服电机和步进电机的区别

2020-03-17 21:37栏目:应用领域
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  步进电机是一种离散运动的装配,它和今世数字负责工夫有着素质的干系。正在目前邦内的数字负责编制中,步进电机的使用相等平常。跟着通盘字式相易伺服编制的显露,相易伺服电机也越来越众地使用于数字负责编制中。为了符合数字负责的开展趋向,运动负责编制中人人采用步进电机或通盘字式相易伺服电机行动践诺电动机。固然两者正在负责形式上相通(脉冲串和偏向信号),但正在操纵功能和使用场地上存正在着较大的区别。现就二者的操纵功能作一比拟。

  两相夹杂式步进电机步距角普通为3.6°、 1.8°,五相夹杂式步进电机步距角普通为0.72 °、0.36°。也有少许高功能的步进电机步距角更小。如四通公司临盆的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德邦百格拉公司(BERGER LAHR)临盆的三相夹杂式步进电机其步距角可通过拨码开闭配置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相夹杂式步进电机的步距角。

  相易伺服电机的负责精度由电机轴后端的盘旋编码器担保。以松下通盘字式相易伺服电机为例,对付带程序2500线编码器的电机而言,因为驱动器内部采用了四倍频工夫,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对付带17位编码器的电机而言,驱动器每吸收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

  步进电机正在低速时易显露低频振动形象。振动频率与负载景况和驱动器功能相闭,普通以为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的事情道理所决断的低频振动形象对付机械的平常运转异常倒霉。当步进电机事情正在低速时,普通应采用阻尼工夫来取胜低频振动形象,譬喻正在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分工夫等。

  相易伺服电机运转异常平定,纵使正在低速时也不会显露振动形象。相易伺服编制具有共振抑遏效力,可涵盖机器的刚性亏折,而且编制内部具有频率解析性能(FFT),可检测出机器的共振点,便于编制调度。

  步进电机的输效力矩随转速升高而低浸,且正在较高转速时会快速低浸,于是其最高事情转速普通正在300~600RPM。相易伺服电机为恒力矩输出,即正在其额定转速(普通为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,正在额定转速以上为恒功率输出。

  步进电机普通不具有过载才能。相易伺服电机具有较强的过载才能。以松下相易伺服编制为例,它具有速率过载和转矩过载才能。伺服电机反应速度会比步进电机慢吗其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于取胜惯性负载正在启动刹那的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载才能,正在选型时为了取胜这种惯性力矩,往往须要采用较大转矩的电机,而机械正在平常事情功夫又不须要那么大的转矩,便显露了力矩蹧跶的形象。

  步进电机的负责为开环负责,启动频率过高或负载过大易显露丢步或堵转的形象,截至时转速过高易显露过冲的形象,所认为担保其负责精度,应解决好升、降速题目。相易伺服驱动编制为闭环负责,驱动器可直接对电机编码器反应信号实行采样,内部组成职位环和速率环,普通不会显露步进电机的丢步或过冲的形象,负责功能更为牢靠。

  步进电机从静止加快到事情转速(普通为每分钟几百转)须要200~400毫秒。相易伺服编制的加快功能较好,以松下MSMA 400W相易伺服电机为例,从静止加快到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于恳求迅速启停的负责场地。

  综上所述,相易伺服编制正在很众功能方面都优于步进电机。但正在少许恳求不高的场地也通常用步进电机来做践诺电动机。于是,正在负责编制的策画经过中要归纳琢磨负责恳求、本钱等众方面的身分,选用相宜的负责电机。

  步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的践诺机构。当步进驱动器吸收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的偏向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的盘旋是以固定的角度一步一步运转的。可能通过负责脉冲个数来负责角位移量,从而到达切实定位的目标;同时可能通过负责脉冲频率来负责电机转动的速率和加快率,从而到达调速的目标。步进电机可能行动一种负责用的特种电机,诈骗其没有堆集偏差(精度为100%)的特性,平常使用于种种开环负责。

  现正在比拟常用的步进电机网罗反响式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、夹杂式步进电机(HB)和单相式步进电机等。步进相对付伺服代价低贱些!

  伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器负责的U/V/W三相电变成电磁场,转子正在此磁场的效力下转动,同时电机自带的编码器反应信号给驱动器,驱动器凭据反应值与倾向值实行比拟,调度转子转动的角度。伺服电机的精度决断于编码器的精度(线数)。

  伺服电机是遵循效力说得,指的是用于伺服的电机。往往是直流电机,即可能络续盘旋的电机。

  步进电机是遵循特人命名的,指它的转动是一步一步的。比如一个360分度的步进电机,转一圈要走360步,每一步转1度,假使你恳求它转半度,是不大概告终的。

  伺服电机普通是功率小,运转无误,能高速制动,惯量小,适合闭环负责,也便是能检测到本质职位和外面职位的偏差,并消弭.

  伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器负责的U/V/W三相电变成电磁场,转子正在此磁场的效力下转动,同时电机自带的编码器反应信号给驱动器,驱动器凭据反应值与倾向值实行比拟,调度转子转动的角度。伺服电机的精度决断于编码器的精度(线数)。

  答:伺服电动机又称践诺电动机,正在自愿负责编制中,用作践诺元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速率输出。分为直流和相易伺服电动机两大类,其要紧特性是,当信号电压为零时无自转形象,转速跟着转矩的填充而匀速低浸,

  答:相易伺服要好少许,由于是正弦波负责,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比拟纯洁,低贱。

  20世纪80年代以还,跟着集成电道、电力电子工夫和相易可变速驱动工夫的开展,永磁相易伺服驱动工夫有了杰出的开展,各邦出名电气厂商接踵推出各自的相易伺服电动机和伺服驱动器系列产物并陆续完竣和更新。伺服电机反应速度会比步进电机慢吗相易伺服编制已成为现代高功能伺服编制的要紧开展偏向,使本来的直流伺服面对被镌汰的风险。90年代自此,寰宇各邦曾经商品化了的相易伺服编制是采用通盘字负责的正弦波电动机伺服驱动。相易伺服驱动装配正在传动范畴的开展日月牙异。永磁相易伺服电动机同直流伺服电动机比拟,要紧所长有:

  自从德邦MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部正在1978年汉诺威生意展览会上正式推出MAC永磁相易伺服电动机和驱动编制,这符号着此种新一代相易伺服工夫已进入适用化阶段。到20世纪80年代中后期,各公司都已有完美的系列产物。全体伺打扮配市集都转向了相易编制。早期的模仿编制正在诸如零漂、抗滋扰、牢靠性、精度和柔性等方面存正在亏折,尚不行齐全知足运动负责的恳求,近年来跟着微解决器、新型数字信号解决器(DSP)的使用,显露了数字负责编制,负责部门可齐全由软件实行。

  到目前为止,高功能的电伺服编制人人采用永磁同步型相易伺服电动机,负责驱动器众采用迅速、切实定位的通盘字职位伺服编制。规范临盆厂家如德邦西门子、美邦科尔摩根和日本松下及安川等公司。

  日本安川电机修制所推出的小型相易伺服电动机和驱动器,此中D系列实用于数控机床(最高转速为1000r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列实用于机械人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机负责改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片负责,力矩动摇由24%低浸到7%,并普及了牢靠性。云云,只用了几年期间变成了八个系列(功率规模为0.05~6kW)较完美的体例,知足了事情机器、搬运机构、焊接机器人、装置机械人、电子部件、加工机器、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的差异须要。

  步进电机行动践诺元件,是机电一体化的枢纽产物之一, 平常使用正在种种自愿化负责编制中。跟着微电子和谋划机工夫的开展,步进电机的需求量日新月异,正在各个邦民经济范畴都有使用。

  步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的践诺机构。当步进驱动器吸收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的偏向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的盘旋是以固定的角度一步一步运转的。可能通过负责脉冲个数来负责角位移量,从而到达切实定位的目标;同时可能通过负责脉冲频率来负责电机转动的速率和加快率,从而到达调速的目标。步进电机可能行动一种负责用的特种电机,诈骗其没有堆集偏差(精度为100%)的特性,平常使用于种种开环负责。

  现正在比拟常用的步进电机网罗反响式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、夹杂式步进电机(HB)和单相式步进电机等。

  永磁式步进电机普通为两相,转矩和体积较小,步进角普通为7.5度 或15度;

  反响式步进电机普通为三相,可告终大转矩输出,步进角普通为1.5度,但噪声和振动都很大。反响式步进电机的转子磁道由软磁资料制成,定子上有众相励磁绕组,诈骗磁导的转移发作转矩。

  夹杂式步进电机是指夹杂了永磁式和反响式的所长。它又分为两相和五相:两相步进角普通为1.8度而五相步进角普通为 0.72度。这种步进电机的使用最为平常,也是本次细分驱动计划所选用的步进电机。

  它透露负责编制每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°(透露半步事情时为0.9°、整步事情时为1.8°),这个步距角可能称之为‘电机固有步距角’,它不肯定是电机本质事情时的真正步距角,真正的步距角和驱动器相闭。

  是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、伺服电机反应速度会比步进电机慢吗五相步进电机。电机相数差异,其步距角也差异,普通二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。正在没有细分驱动器时,用户要紧靠挑选差异相数的步进电机来知足本身步距角的恳求。假使操纵细分驱动器,则‘相数’将变得没蓄谋义,用户只需正在驱动器上调换细分数,就可能调换步距角。

  是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。伺服电机反应速度会比步进电机慢吗它是步进电机最主要的参数之一,往往步进电机正在低速时的力矩靠拢仍旧转矩。因为步进电机的输效力矩随速率的增大而陆续衰减,输出功率也随速率的增大而转移,于是仍旧转矩就成为了量度步进电机最主要的参数之一。譬喻,当人们说2N.m的步进电机,正在没有异常注解的景况下是指仍旧转矩为2N.m的步进电机。

  是指步进电机没有通电的景况下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 正在邦内没有同一的翻译形式,容易使大师发作歪曲;因为反响式步进电机的转子不是永磁资料,于是它没有DETENT TORQUE。

  步进电机温渡过高起初会使电机的磁性资料退磁,从而导尽力矩低浸以致于失步,所以电机外貌许诺的最高温度应取决于差异电机磁性资料的退磁点;普通来讲,磁性资料的退磁点都正在摄氏130度以上,有的以至高达摄氏200度以上,于是步进电机外貌温度正在摄氏80-90度齐全平常。

  当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将变成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。正在它的效力下,电机随频率(或速率)的增大而相电流减小,从而导尽力矩低浸。

  4.步进电机低速时可能平常运转,但若高于肯定速率就无法启动,并伴有啸啼声。

  步进电机有一个工夫参数:空载启动频率,即步进电机正在空载景况下可以平常启动的脉冲频率,假使脉冲频率高于该值,电机不行平常启动,大概产生丢步或堵转。正在有负载的景况下,启动频率应更低。假使要使电机到达高速转动,脉冲频率该当有加快经过,即启动频率较低,然后按肯定加快率升到所祈望的高频(电机转速从低速升到高速)。

  步进电动机以其明显的特性,正在数字化制作期间阐明着庞大的用处。伴跟着差异的数字化工夫的开展以及步进电机自己工夫的普及,步进电机将会正在更众的范畴取得使用。

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