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        解析伺服电机步进电机性能一二事


        解析伺服电机步进电机性能一二事
        山社步进电机工程部反应部分客户的需求:“我们之前用的步进电机,想要改用伺服电机提高性能;或者我们之前用的伺服,如果有步进电机可以满足性能也可以给我们推荐下”。
        针对以上需求,山社步进电机技术工程师给出以下步进电机与伺服电机性能解析:
         
        步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。
        随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
        虽然两者在控制方式上相似,但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异:
         
        1、控制精度不同
        ①两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°,也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。
         
        ②交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360/131072=0.0027466°,是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
         
        2、低频特性不同
        ①步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。
         
        ②交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能,可检测出机械的共振点,便于系统调整。
         
        3、矩频特性不同
         
        ①步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。
         
        ②交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。
         
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