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步进电机和伺服电机的对比

步进电机和伺服电机的对比

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  • 发布时间:2021-05-20
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【概要描述】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。目前步进电机在国内的数字控制系统中应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也在数字控制系统中应用越来越多。为了适应数字控制的发展趋势,大多数采用步进电机或伺服电机作为执行电动机。接下来就给二者的使用性能作个比较。

步进电机和伺服电机的对比

【概要描述】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。目前步进电机在国内的数字控制系统中应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也在数字控制系统中应用越来越多。为了适应数字控制的发展趋势,大多数采用步进电机或伺服电机作为执行电动机。接下来就给二者的使用性能作个比较。

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  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。目前步进电机在国内的数字控制系统中应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也在数字控制系统中应用越来越多。为了适应数字控制的发展趋势,大多数采用步进电机或伺服电机作为执行电动机。接下来就给二者的使用性能作个比较。

  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。

  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M2交流伺服电机为例,对于带2500线增量式编码器的电机而言,其脉冲当量为0.036°。对于带17位编码器的电机而言,即其脉冲当量为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步进电机驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种低频振动现象对于机器的运转非常不利。

  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,可弥补机械的刚性不足,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。

  三、矩频特性不同

  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,所以其工作转速一般在300~600RPM。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。

  四、过载能力不同 

  步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。

  五、运行性能不同

  步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现失步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服电机为闭环控制,伺服电机驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的失步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

  六、速度响应性能不同

  步进电机从静止加速到工作转速需要200~400毫秒。交流伺服电机的加速性能较好。

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