探秘电机世界步进电机和伺服电机的区别大揭秘

探索电机之谜:步进电机与伺服电机的六大差异深度解析!

导语:步进电机和伺服电机各有千秋,两相混合式步进电机通常拥有3.6°、1.8°的步距角,而五相混合式则为0.72°、0.36°。高性能模型可达更小的角度,如4通公司生产的一款用于慢走丝线切割设备的步进电器,其精细化到0.09°。德国百格拉公司(BERGERLAHR)的三相混合式步进电机会提供多种选择,包括1.8°、0.9°等不同精度。

一、控制精度对比

交流伺服系统通过旋转编码器确保了其轴后端的控制精度。而松下全数字交流伺服系统配备2500线编码器,每接收217个脉冲就能完成一个完整圈,是传统1.8°步进电机脉冲当量的数十倍。

二、高频振动特性分析

在低速时,步进电机会出现低频振动现象,这种振动频率取决于负载和驱动性能,一般是空载起跳频率的一半。在这种情况下,加上阻尼技术或采用细分技术来克服这些振动对于正常运转至关重要。而交流伺服系统则能够平稳运行,即使在低速也不会出现震荡,并且具有共振抑制功能和频率解析能力。

三、矩输出特性对比

由于其工作原理,随着转速增加,步进发出的力矩会迅速下降,因此其最高工作转速一般仅限于300-600RPM。另一方面,交流伺服系统提供恒力矩输出,即在额定速度范围内始终保持最大力矩,在超过额定速度后变为恒功率输出。

四、大容量过载能力比较

尽管如此,由于缺乏过载保护功能,使得应用中可能需要选用较大的转矩,但这将导致在实际操作中发生不必要的力矩浪费。此外,以松下的交流伺服系统为例,它们具备强大的速度和力矩过载能力,可以承受更多惯性负荷,而且还能适应突然启动时所需的大型力的需求。

五、运行效率与可靠性对比

由于开环控制,不同负荷条件下的启动或停止都可能引发丢失位置或急停问题。而闭环控制设计,如松下MSMA400W交替作战模式,从静止加快到3000RPM只需几毫秒,对快速启停环境极为合适。这使得交替作战模式更加灵活且耐用,并减少故障风险。

综述:

总结来说,与许多场景要求相关的情况而言,交替作战模块往往优越于每一步前行设备。但是,在某些要求并不高的情境,也经常使用每一步前行设备进行执行运动。

因此,在规划我们的电子装置时,我们应该考虑所有因素——从调控需求到成本——并根据这些指标选择最佳解决方案。

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