导语:步进电机以其精确的控制能力和广泛的应用范围而闻名,尤其是两相混合式步进电机,其步距角通常为3.6°或1.8°,五相混合式步进电机则更为精细,其步距角可达到0.72°或0.36°。然而,有些高性能的模型能够提供更加微小的角度分辨率。在伺服电机与步进电机之间存在六大关键差异。
一、控制精度对比
两相混合式步进电机通常具有3.6°或1.8°的步距角,而五相混合式则在0.72°至0.36°之间。这一点可以通过四通公司生产的一款用于慢走丝线切割设备的高性能步进电机来看,该模型拥有极小化的0.09°分辨率。而德国百格拉公司(BERGERLAHR)的三相混合式产品能够通过拨码开关调整到7个不同的分辨率,从1.8°到最小化至0.036°},这使得它们兼容了多种不同类型的小型和大型工程应用。
另一方面,交流伺服系统利用轴后端旋转编码器实现卓越控制精度。松下全数字交流伺服驱动器采用四倍变频技术,使得脉冲当量仅为360/10000=0,036”。对于带有17位编码器的大型机械,则每接收217=131072个脉冲即完成一个完整圈周转,这意味着它比任何传统2-4马达都要准确得多,即便是那些使用1,800次/分钟翻转次数也无法匹敌。
二、低速特性分析
尽管具有先进设计,但许多现代工业应用仍然需要考虑如何克服低速时可能出现振动的问题。这种振动往往与负载情况和驱动性能有关,并且常常表现为空载起跳频率的一半。此外,由于工作原理决定了振动现象,在低速运转时必须采取措施,如增加阻尼或者细分技术来解决这一问题。由于交流伺服系统不产生振动,它们在高速运行中保持平稳,是处理这些复杂挑战的一个重要选择。
三、矩频特性比较
输出力矩随着速度增加而减少,对于某些高效能执行机构来说,这限制了最高工作速度通常在300-600RPM之内。不过,与此同时,不同类型的手风琴驱动器能够根据所需力量水平进行调整,以保证最佳效能。此外,对于一些特殊任务,还有一些更快捷方式可以快速启动并停止设备,而无需过长时间等待加速过程结束。
四、过载能力评估
虽然很多传统手风琴执行机构并不具备强大的过载能力,但新一代交流伺服系统却展现出显著优势。在松下的交流伺服系统中,可以承受额定转矩以上三倍甚至更多,因此适合处理各种突然发生的情形,无论是在启动阶段还是在持续操作期间。而为了应对惯性的初始瞬间阻力,一般会选择较大功率的手风琴执行机构,但是这样做只是因为没有其他方法去有效地管理这种压力的唯一途径,这导致了一定的能源浪费,因为实际上绝大多数时候只需要非常有限数量级上的功率才能维持正常运作状态。
五、运行性能比较
由于缺乏闭环反馈控制,手风琴执行机构经常面临丢失同步或者堵车的情况特别是在加速过程中,而且如果不正确地处理升降速度问题,那么将会出现严重的问题。但是,在闭环反馈环境下,如松下的交换调试平台所展示出的那样,加速度从静止到最大值几乎立即就达到了目标设定值,为那些要求快速启停操作场景提供了巨大的优势和灵活性。
六、响应速度对比
最后,将注意力集中于加速时间长度以及从静止开始直至达到最大服务寿命中的必要时间;例如,如果我们考虑使用松下的MSMA400W系列交换调试平台作为参考点,我们发现从完全静止状态到其额定3000RPM服务寿命仅用几毫秒钟,就足以证明交换调试平台远超传统手风琴执行机构之类工具如何迅猛地开始移动并停止运动以满足需求,并且总体上显示出更好的整体行为结果及实用价值。
综上所述,每种电子自动化行业都有各自独特的地位与作用,但它们都是为了满足客户需求及提高生产效益而被设计出来。如果你正在寻找一种既符合预算又符合功能需求的手段,那么仔细考量所有选项,以及了解哪种方案最适合你的具体业务流程将是一个明智之举。