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标题: 步进电机和交流伺服电机性能比较 [打印本页]

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:41
标题: 步进电机和交流伺服电机性能比较
步进电机和交流伺服电机性能比较

步进电机是一种离散运动的装置，它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。

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:41
一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°，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步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三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。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500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°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:41
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。

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:42
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，所以其最高工作转速一般在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

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:42
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。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:42
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丢步或堵转的现象，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。交流伺服驱动系统为闭环控制，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丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠

作者: HURCOBMC 时间: 2007-2-19 21:43
六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA 400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机

作者: 林公子 时间: 2007-2-20 10:11
順路~頂一帖

作者: gdjm 时间: 2007-2-20 22:23
路过的，
太专业了，

作者: mjtppf 时间: 2007-8-17 10:21
有没有直线电机、平面电机等的介绍？

作者: hyzhujc 时间: 2007-8-17 10:37
GOOD ! I LOVE IT !

作者: andy8042 时间: 2008-1-15 12:18
頂一下

作者: knife888 时间: 2008-1-22 15:39
收到，长见识

作者: chaeyeon 时间: 2008-3-27 11:53
当前，采用数值控制的方法加工齿轮伺服电机已变得越来越普遍了。所谓“数值控制加工”是指加工齿轮时采用电子计算机控制的伺服系统驱动控制机床的运动。把采用这种方法加工的齿轮称为数字齿轮。滚珠丝杆数控加工的基本运动方式主要有两种：1)精确的分齿。需要精确的同步运动。主要是工件与刀具间的同步运动。2)不同齿轮的形状各异，它是依靠不同运动轴插补联动形成的。因此齿轮的加工也要求多轴联动插补。
同步有两种：机械同步和机电同步。在机电同步系统中，膜片联轴器同步的概念指系统中具有两个或两个以上由电子控制的自动调节系统和伺服电机组成的控制对象，其中一个为主控制对象，另外一个或多个从控制对象，控制量为机械的位移或速度(对旋转运动为转角或转速)通过控制器使从控制对象与主控制对象的输出控制量保持一定的比例关系，弹性联轴器称这种运动系统为同步系统。在齿轮加工中同步系统是位置控制系统。为了简化，把同步系统中的控制装置简化如图1 所示。其中K1为简化后控制装置的位置控制器的增益；波纹管联轴器K2为简化后速度控制器的增益；K=K1K2称为系统的开环位置增益。X1、X0、D为输入、输出和折合至速度控制器输入端的负载扰动。△为输入与输出间的误差。

作者: chaeyeon 时间: 2008-3-28 14:10
当前，采用数值控制的方法加工齿轮伺服电机已变得越来越普遍了。所谓“数值控制加工”是指加工齿轮时采用电子计算机控制的伺服系统驱动控制机床的运动。把采用这种方法加工的齿轮称为数字齿轮。滚珠丝杆数控加工的基本运动方式主要有两种：1)精确的分齿。需要精确的同步运动。主要是工件与刀具间的同步运动。2)不同齿轮的形状各异，它是依靠不同运动轴插补联动形成的。因此齿轮的加工也要求多轴联动插补。同步有两种：机械同步和机电同步。在机电同步系统中，膜片联轴器同步的概念指系统中具有两个或两个以上由电子控制的自动调节系统和伺服电机组成的控制对象，其中一个为主控制对象，另外一个或多个从控制对象，控制量为机械的位移或
速度(对旋转运动为转角或转速)通过控制器使从控制对象与主控制对象的输出控制量保持一定的比例关系，弹性联轴器称这种运动系统为同步系统。在齿轮加工中同步系统是位置控制系统。为了简化，把同步系统中的控制装置简化如图1 所示。其中K1为简化后控制装置的位置控制器的增益；波纹管联轴器K2为简化后速度控制器的增益；K=K1K2称为系统的开环位置增益。X1、X0、D为输入、输出和折合至速度控制器输入端的负载扰动。△为输入与输出间的误差。

作者: lianluohua 时间: 2008-11-19 22:58
收到，长见识

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