详细介绍:
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首先我们来看一下伺服电机和其他电机(如步进电机)相比到底有什么优点:
1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;
2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;
3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,
对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;
4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。
适用于有高速响应要求的场合;
5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;
6、舒适性:发热和噪音明显降低。
简单点说就是:平常看到的那种普通的电机,
断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿,然后停下。
而伺服电机和步进电机是说停就停,说走就走,反应极快。但步进电机存在失步现象。
伺服电机的应用领域就太多了。
只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。
如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、
自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。
伺服电机与步进电机的性能比较
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(脉冲串和方向信号),
但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同
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。
如三洋公司(SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角
可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、
0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
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。
以三洋全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2000线编码器的电机而言,
由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/8000=0.045°。
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。
二、低频特性不同
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。
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(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。
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