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。随着全数字式闭环系统的出现,步进伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。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。
一、控制精度不同
两相步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°;三相步进电机步矩角一般为1.2°;五相步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。
步进伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以一能(ICAN)步进伺服电机为例,对于带标准1000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°/4000=0.09°。
两相步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°;三相步进电机步矩角一般为1.2°;五相步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。
步进伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以一能(ICAN)步进伺服电机为例,对于带标准1000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°/4000=0.09°。
步进电机做调速应用时,控制指令通常用脉冲指令,靠改变脉冲频率来调速。相对变频器调速,有低速力矩大,易于控制启停,加减速时间短的优势(合适的电压及负载条件下,百毫秒级就能达到目标速度);而且调速范围较宽,在负载惯量比匹配合理的条件下,通常不需要另加减速机构;缺点在于运行噪音相对大一些。
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。当步进电机工作在低速时,一般采用带有细分功能的驱动器或换成步距角更小的步进电机;或采用阻尼技术来克服低频振动现象。
步进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。步进伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,可检测出机械的共振点,便于系统调整。
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。当步进电机工作在低速时,一般采用带有细分功能的驱动器或换成步距角更小的步进电机;或采用阻尼技术来克服低频振动现象。
步进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。步进伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,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,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。
步进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。
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。
步进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,往往在选型时为了克服这种惯性力矩,需要选较大转矩的电机,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。
步进伺服电机具有较强的过载能力,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二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。
步进电机一般不具有过载能力,往往在选型时为了克服这种惯性力矩,需要选较大转矩的电机,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。
步进伺服电机具有较强的过载能力,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二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。
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。
步进伺服驱动系统为步进伺服控制,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,一般不会出现丢步现象,控制性能更为可靠。
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。
步进伺服驱动系统为步进伺服控制,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,一般不会出现丢步现象,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(一般为每分钟几百转)需要30~400毫秒。步进伺服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
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30~400毫秒。步进伺服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
东莞市一能机电技术有限公司成立于2008年,是国内领先的运动控制技术解决方案供应商,专注于步进伺服电机、步进电机与无刷电机,驱动控制产品的研发、生产与销售。