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步進電機和伺服電機哪個好?有哪些區別?(詳解)

  步進電機和伺服電機哪個好,這個沒有絕對的答案,適合的才是最好的!下面從步進電機和伺服電機各種的優缺點、性能特點進行分析:

      步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。

  步進電機優點:

  1、電機旋轉的角度正比于脈沖數;

  2、電機停轉的時候具有最大的轉矩(當繞組激磁時);

  3、由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復性;

  4、優秀的起停和反轉響應;

  5、由于沒有電刷,可靠性較高,因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命;

  6、電機的響應僅由數字輸入脈沖確定,因而可以采用開環控制,這使得電機的結構可以比較簡單而且控制成本;

  7、僅僅將負載直接連接到電機的轉軸上也可以極低速的同步旋轉;

  8、由于速度正比于脈沖頻率,因而有比較寬的轉速范圍。

  缺陷:

  1、如果控制不當容易產生共振;

  2、難以運轉到較高的轉速;

  3、難以獲得較大的轉矩;

  4、在體積重量方面沒有優勢,能源利用率低;

  5、超過負載時會破壞同步,高速工作時會發出振動和噪聲。

  伺服電機(servo motor )是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助zhi馬達間接變速裝置。

  伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動控制系統中,用作執行元件,且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

  伺服電機優點:

  1、無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低。

  2、定子繞組散熱比較方便。

  3、慣量小,易于提高系統的快速性。

  4、適應于高速大力矩工作狀態。

  缺點:

  1、必須根據負荷的需要調整伺服;

  2、會出現電刷磨損的粉末,無法在干凈的環境下使用;

  3、電刷會有消耗,需要保養;

  4、會產生機械及電機的噪聲。

  步進電機特點:

  1、同一臺步進電機,在使用不同驅動方案時,其矩頻特性也相差很大。

  2、步進電機在工作時,脈沖信號按一定順序輪流加到各相繞組上(由驅動器內的環形分配器控制繞組通斷電的方式)。

  3、步進電機沒有積累誤差:

  一般步進電機的精度為實際步距角的百分之三到五,且不累積。

  4、步進電機外表允許的最高溫度:

  步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降乃至于失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點;

  一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上,有的甚至高達攝氏200度以上,所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

  5、步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降:

  當步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。

  6、步進電機低速時可以正常運轉,但若高于一定頻率就無法啟動,并伴有嘯叫聲。

  步進電機有一個技術參數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動,脈沖頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。

  7、混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為12~48VDC),電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。

  如果電機工作轉速較高或響應要求較快,那么電壓取值也高,但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅動器。

  8、供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流I來確定。

  如果采用線性電源,電源電流一般可取I的1.1~1.3倍;如果采用開關電源,電源電流一般可取I的1.5~2.0倍。

  9、當脫機信號FREE為低電平時,驅動器輸出到電機的電流被切斷,電機轉子處于自由狀態(脫機狀態)。

  在有些自動化設備中,如果在驅動器不斷電的情況下要求直接轉動電機軸(手動方式),就可以將FREE信號置低,使電機脫機,進行手動操作或調節。手動完成后,再將FREE信號置高,以繼續自動控制。

  10、用簡單的方法調整兩相步進電機通電后的轉動方向,只需將電機與驅動器接線的A+和A-(或者B+和B-)對調即可。

  11、四相混合式步進電機一般由兩相步進驅動器來驅動,因此,連接時可以采用串聯接法或并聯接法將四相電機接成兩相使用。

  串聯接法一般在電機轉速較低的場合使用,此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的0.7倍,因而電機發熱小;并聯接法一般在電機轉速較高的場合使用(又稱高速接法),所需要的驅動器輸出電流為電機相電流的1.4倍,因而步進電機發熱較大。

以上就是關于步進電機和伺服電機哪個好?有哪些區別?(詳解)全部內容;

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