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步進電機與伺服電機的6大區別

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時間:2015-09-08

  步進電機和伺服電機是數控機床上常見的兩種電機。這兩種電機因其性能的不同,應用范圍也不盡一致。那么我們在購買數控機床的時候要如何選擇呢?到底哪種更適合?通過下面幾個方面的介紹,希望您能夠更清晰的了解這兩款產品。

步進電機圖

  一、控制精度不同

  兩相混合式步進電機步的距角一般為3.6°或1.8°,而五相混合式步進電機步距角一般為 0.72 °、0.36°。當然也有部分性能較高的步進電機的距角可能更小。

  伺服電機的控制精度與步進電機有所不同,通常由電機軸后端的旋轉編碼器來完成。例如松下數字式伺服電機,對于帶標準2500線編碼器的電機而言,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,它的脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收217=131072個 脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。

伺服電機圖


  二、低頻特性不同

  步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關,一般 認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現 象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時,一般應采用阻尼技術來克服低 頻振動現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動器上采用細分技術等。

  交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共 振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統內部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出 機械的共振點,便于系統調整。


  三、速度響應性能不同

  步進電機從靜止加速到工作轉速(一般為每分鐘幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好,以松下MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速 3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。


  四、矩頻特性不同

  步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降,所以其最高工作 轉速一般在300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000RPM或 3000RPM)以內,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。


  五、運行性能不同

  步進電機的控制方式是開環控制,啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象,停止時轉速過高易出現過沖的現象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制或半閉環控制,驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內部構成位置環和速度環,一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象,控制性能更加穩定。


  六、過載能力不同

  步進電機通常沒有過載能力,而伺服電機則擁有很強的過載能力。

  通過以上6個方面的分析,我們就能很清晰的認識步進電機和伺服電機了。目前市場上伺服電機主要應用于雕銑機等產品、而步進電機在雕刻機上應用的比較多。我們在選擇的時候不要一味的只按價格高低來判斷,要根據自己所加工的產品來定。更多相關信息,請于鑫騰輝數控的技術人員聯系,聯系電話:4009 630 833


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