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°,而高性能型号可能拥有更小的步距角。例如,一些专用于慢走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具有不同精度,而交流伺服系统依赖于轴后端编码器提供卓越控制精度。以松下全数字交流伺服系统为例,它配备了2500线编码器,并且采用四倍变频技术,使得其脉冲当量仅为360/10000=0.036度,即使在使用17位编码器的情况下,每接收217个脉冲,转一圈所需时间即9秒59毫秒,这远低于常规3,600次旋转周期内产生相同位置变化所需时间。
二、高效低速特性对比
虽然高性能的步进电机会尽力减少低频振动,但它们仍然会出现振动现象,这取决于负载情况和驱动性能。为了克服这种问题,可采用阻尼技术,如在机械上安装阻尼器或使用细分技术。在此基础上,交流伺服系统由于其平稳运行特性,即使在低速时也不易发生振动,并且它们内部共振抑制功能可以涵盖机械刚性的不足。此外,它们还能检测机械共振点,以便进行调整。
三、矩输出特性比较
尽管最高工作速度有限(300-600RPM),但随着转速增加,输出力矩将迅速下降,因此对于需要高速操作的应用场景来说,不太适合。而交流伺服系统能够保持恒力矩输出直至额定转速(通常2000或3000RPM),并且超出该范围时它将保持恒功率状态,使其成为快速启动和持续运作环境中的理想选择。
四、过载能力对比分析
与普通流程中没有过载能力不同的是,交流伺服驱动程序具备强大的过载能力。松下的某款交换服务程序允许最大转矩达到额定值之三倍,有助于应对惯性负荷起始阶段产生的大力矩的问题。这意味着用户可以选择具有较大力量但实际需求较小的执行设备,从而避免资源浪费。
五、运行表现比较评估
由于是开环控制,当启动频率过高或负载增重时,对于单纯由传感器触发反馈信号来控制的情况,将导致丢失同步或者堵塞现象,而且停止过程中若速度提升过快也容易引发突变。在这些方面闭环调节有明显优势,因为它直接采样来自电子机构上的反馈信号并构建位置环和速度环以保证准确无误地完成所有任务,无论是加速还是减缓都不会出现丢失同步或突然跳跃的情形。
六、加速度响应性能分析
从静止加压至工作循环所需时间一般长达200-400毫秒。而松下的MSMA400W交换服务马达仅用几微妙就能实现这一目标,在急停要求严格的情境中显示出巨大的优势。当设计一个控制方案时,最重要的是综合考虑各种因素——包括成本效益以及最终目标,以确定最佳解决方案是否应该基于输入参数来选择执行马达类型。如果条件允许,那么自动化工程师倾向于利用最先进设备来提高整体效率。但如果预算有限,他们可能会考虑使用更经济实惠但是同样有效的一般模型。在这种情况下,该项目团队必须权衡他们各自优先级,并根据具体需求做出决定。