交流电机工作原理简述伺服电机VS步进电机揭秘它们的区别

导语:步进电机的步距角通常为3.6°、1.8°,五相混合式则为0.72°、0.36°,而高性能型号可能具有更小的步距角。例如,一些专用于慢速丝线切割机床的步进电机,其步距角可达0.09°;德国百格拉公司生产的一款三相混合式电机,则可以通过拨码开关设置为多种不同的步距角,从1.8°到0.036°不等。

伺服电机与步进电机六大区别:

一、控制精度差异

两相和五相混合式的步进电机一般拥有3.6°和1.8°的较大的基本分辐率。而交流伺服系统则凭借高精度编码器来保证其轴旋转时所能达到的小于1/65560倍的脉冲间隔。此外,不同类型的伺服系统还提供了更多灵活性,比如松下的全数字交流伺服系统,它们能够在2500线编码器的情况下以每10000个脉冲对应360度极低的心脏频率进行操作,而对于17位编码器来说,这意味着每转圈接收217次脉冲,每秒9秒完成一次完整周期。

二、高低频特性的不同表现

由于其工作原理,步进电机会在运行过程中产生振动,这种振动是由负载情况和驱动性能决定,与空载起跳频率的一半相关。为了克服这种问题,可以采用阻尼技术,如加装阻尼器或使用细分技术。在低速运转时,交流伺服系统会保持平稳无振,无需额外措施。

三、矩频特性的对比分析

随着转速升高,输出力矩会逐渐减少,最终导致在较高速度下迅速降至最小。因此,大多数商用产品都限制了最高工作速度(通常在300-600RPM之间)。与之不同的是,交流伺服电机会维持恒力的输出,即使超出额定转速,也能持续提供相同水平的力矩,并且当超过额定值后变成恒功率输出。

四、过载能力上的差异

一般来说,直流传感器驱动型双向微调伺务程中的直流传感器驱动型双向微调带有内置限幅保护功能,使得它不会因为过载而损坏,但这并非真正意义上的“过载”,而是设计上避免长时间工作在最大容量范围之上以延长寿命。不过,有些应用中可能需要考虑此类保护功能,以防止意外增加负荷导致设备故障。

五、运行性能上的比较

由于控制方式基于开环控制,因此启动阶段容易出现丢失同步的问题,以及停止时可能发生高速突击现象。这要求对升级和降级过程进行特别注意处理。而闭环控制作为交流伺服系统的一个显著优势,不仅减少了丢失同步风险,还提高了整体控制效率,从而确保了更加可靠地执行命令。

六、速度响应性能方面对比分析

从静止加速到规定速度(通常几百RPM)的时间跨度对于大部分应用来说是一个重要指标。虽然这个参数取决于具体模型,但可以明显看出,在某些情况下,加快响应时间至毫秒级别变得非常必要。而松下的MSMA400W系列就是一个例子,它可以即刻达到3000RPM,从而适用于快速启停需求强烈的情境中使用。但总结来看,对于那些没有严格要求的大众市场选择,还有许多时候直接选用更经济实惠的手段也完全足够满足日常需求。

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