步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的異同
電機(jī)" target="_blank">步進(jìn)電機(jī):步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機(jī)。伺服電機(jī):是指伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。
機(jī)器讓人們解放了勞動力,現(xiàn)在的很多工廠都實現(xiàn)了自動化,不再需要人力。自動化的實現(xiàn)離不開電機(jī),電機(jī)是機(jī)器的動力來源。從1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)到現(xiàn)在將近200年的創(chuàng)新發(fā)展,科學(xué)家們制造了各種各樣的電機(jī)。今天就分析一下伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的區(qū)別。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)有什么區(qū)別?
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)二者都是控制電機(jī),都能精確控制速度。但是二者控制速度的原理不同:伺服電機(jī)是閉環(huán)控制(通過編碼器反饋等完成),即:會實時測定電機(jī)的速度后自動加以調(diào)整;步進(jìn)電機(jī)是開環(huán)控制,輸入一個脈沖步進(jìn)電機(jī)就會轉(zhuǎn)過一固定的角度,但是不對速度進(jìn)行測定。
其它的不同,伺服電機(jī)的啟動快。很短的時間內(nèi)就可以達(dá)到額定速度。適宜頻繁啟停而且有啟動轉(zhuǎn)矩要求的情況,同時伺服電機(jī)的功率可以做到很大。步進(jìn)電機(jī)的啟動,就比較慢,要經(jīng)過頻率從低到高的過程。
步進(jìn)電機(jī)一般不具備過載能力,而伺服電機(jī)的過載能力是很強(qiáng)的。
伺服電動機(jī)又稱執(zhí)行電動機(jī),在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類。其主要特點:當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
伺服點的特點在這里和步進(jìn)電機(jī)相比較下說的更清楚點:
1、工作原理
這兩種電機(jī)在原理上有很大的不同,步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件,查看步進(jìn)電機(jī)的工作原理。
而伺服主要靠脈沖來定位,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),這樣系統(tǒng)就會清楚發(fā)了多少脈沖和收了多少脈沖回來,從而能夠精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)精確的定位。
2、控制精度
步進(jìn)電機(jī)的精度一般是通過步距角的精準(zhǔn)控制來實現(xiàn)的,步距角有多種不同的細(xì)分檔位,可以實現(xiàn)精準(zhǔn)控制。
而伺服電機(jī)的控制精度是由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證的,一般伺服電機(jī)的控制精度要高于步進(jìn)電機(jī)。
3、轉(zhuǎn)速與過載能力 步進(jìn)電機(jī)在低速運轉(zhuǎn)的時候容易出現(xiàn)低頻振動,所以當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在低速工作時候,通常還需采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機(jī)上加阻尼器或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等,而伺服電機(jī)則沒有這種現(xiàn)象的發(fā)生,其閉環(huán)控制的特性決定了其在高速運轉(zhuǎn)時保持優(yōu)秀的性能。兩者的矩頻特性不同,一般伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速要大于步進(jìn)電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會隨著轉(zhuǎn)速的升高而下降,而伺服電機(jī)則是恒力矩輸出的,所以步進(jìn)電機(jī)一般沒有過載能力,而交流伺服電機(jī)的過載能力卻較強(qiáng)。
4、運行性能 步進(jìn)電機(jī)一般是開環(huán)控制,在啟動頻率過高或者負(fù)載過大的情況下會出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,所以使用時需要處理好速度問題或者增加編碼器閉環(huán)控制,查看什么是閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)。而伺服電機(jī)采用的是閉環(huán)控制,更容易控制,不存在失步現(xiàn)象。
5、成本
步進(jìn)電機(jī)在性價比上是有優(yōu)勢的,要實現(xiàn)相同功能的情況下伺服電機(jī)的價格要大于同功率的步進(jìn)電機(jī),伺服電機(jī)的高響應(yīng)、高速性及高精度的優(yōu)點決定了產(chǎn)品的價格高昂,這是無可避免的。
綜上所述,步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)無論是從工作原理、控制精度、過載能力、運行性能及成本方面來說都存在有較大的差異之處。但是兩者各有優(yōu)勢,用戶如果想要從中做出選擇就需要結(jié)合自身的實際需求和應(yīng)用場景。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)測試的區(qū)別
1、步進(jìn)電機(jī)測試
(1)測試方案:步進(jìn)電機(jī)定子測試、整機(jī)測試及測功機(jī)測試。
(2)測試項目:交流耐壓、絕緣電阻、匝間耐壓、線圈電阻、線圈電感、靜力矩(選配)。
(3)測試優(yōu)點:一鍵即可快速完成預(yù)設(shè)項目的檢測,內(nèi)置工業(yè)計算機(jī),無限量存儲測試條件和測試結(jié)果,具有USB存儲接口,方便數(shù)據(jù)拷貝;實時檢測環(huán)境溫度,電阻測試結(jié)果自動轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)溫度值,結(jié)果判定更為簡便,同時保證測試的一致性在步進(jìn)電機(jī)行業(yè)應(yīng)用廣泛。
2、伺服電機(jī)測試
(1)測試方案:伺服電機(jī)定子測試、電機(jī)空載測試、加載測試、反電動勢測試、永磁轉(zhuǎn)子測試及測功機(jī)測試。
(2)測試項目:交流耐壓、絕緣電阻、直流電阻、電感測試、反電動勢、霍爾特性、編碼器測試(選配)。
(3)測試優(yōu)點:數(shù)字化閉環(huán)反饋控制方式,全自動調(diào)壓模式,輸出電壓自動修正,且不受外界電網(wǎng)波動影響,保證測試的準(zhǔn)確性,系統(tǒng)采用工業(yè)計算機(jī)集中控制,穩(wěn)定性高、體積小、速度快、效率高。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別相關(guān)問題:
步進(jìn)電機(jī)
1、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的控制精度
由于伺服電機(jī)的控制精度通常由編碼器完成,而且用的是4倍頻技術(shù)編碼??刹竭M(jìn)電機(jī)控制精度往往是固定的,倘若要求性能更優(yōu)越,設(shè)計時提高設(shè)計精度。因此,兩者在控制精度方面伺服電機(jī)更加靈活。
2、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的響應(yīng)速度
伺服電機(jī)響應(yīng)速度完勝步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)由靜止到進(jìn)入工作需要上百毫秒,而伺服電機(jī)僅需幾毫秒。
3、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的過載能力
步進(jìn)電機(jī)其實并不具備過載能力,而伺服電機(jī)具備較強(qiáng)的過載能力。
4、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的低頻特性
步進(jìn)電機(jī)在低頻運行過程容易產(chǎn)生低頻振蕩,伺服電機(jī)運行過程相對穩(wěn)定,即使在低頻運行過程,也不會產(chǎn)生低頻振蕩。由此可知,伺服電機(jī)的低頻特性優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。
5、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的距頻特性
步進(jìn)電機(jī)輸出力矩隨轉(zhuǎn)速提升而下降,而伺服電機(jī)輸出力矩是恒定力矩,在額定轉(zhuǎn)速內(nèi),都是輸出額定轉(zhuǎn)矩,即使不在額定轉(zhuǎn)速內(nèi),也是恒定功率輸出力矩。因此,伺服電機(jī)的距頻特性完勝步進(jìn)電機(jī)。
6、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的運行特性
在控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)用的是開環(huán)控制,而伺服電機(jī)用的是閉環(huán)控制。閉環(huán)控制的好處是一般情況下會出現(xiàn)丟步或過沖現(xiàn)象,控制性能明顯優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)且更加可靠。