步进马达和伺服马达区别【详解】

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伺服电机与步进电机的区别哪个精度更高

伺服电机与步进电机的区别哪个精度更高

伺服电机与步进电机的区别哪个精度更高伺服电机和步进电机是常用的三相交流电机,它们在自动化控制应用中扮演着重要角色。

在选择应用中,常常会有对它们的精度有所关注。

那么,伺服电机和步进电机究竟有哪些区别,哪一个的精度更高呢?下面将从几个方面进行比较。

1. 原理伺服电机伺服电机通过传感器检测负载转矩和转速,将实际输出信号反馈给控制器进行调节,使输出与期望值达到一致。

伺服电机在运行过程中能够实时修正偏差,因此能够实现更高的精度。

步进电机步进电机只需要控制输入的脉冲信号即可精确控制旋转角度,但没有反馈系统进行修正,因此精度相对较低。

2. 控制方式伺服电机伺服电机需要配合控制器进行闭环控制,需要专门的控制算法,精度受控制器的性能和修正算法的影响。

步进电机步进电机只需要控制脉冲信号,无需闭环反馈,因此相对简单。

但是缺乏反馈机制,所以精度较低。

3. 负载能力伺服电机伺服电机在高速、高负载工况下能够更好地保持稳定性和精度,适用于高要求场合。

步进电机步进电机在低速、中负载下性能表现良好,但在高速、高负载情况下容易失步,精度降低。

4. 应用领域伺服电机由于其高精度、高速、高负载特性,伺服电机常用于需要高精度控制的场合,如数控机床、机械臂等。

步进电机步进电机广泛应用于低成本低精度控制的场合,如打印机、摄像机焦距控制等。

结论综上所述,伺服电机由于具有闭环反馈系统、高负载能力和更高的控制精度,因此在对控制精度要求较高、负载大的场合可以选择伺服电机。

而步进电机则适合低成本、低精度、中负载的应用领域。

在实际选择中,应根据具体应用要求来确定选择哪种电机类型,以达到最佳的控制效果。

伺服电机与步进电机的工作原理和六大区别

伺服电机与步进电机的工作原理和六大区别

伺服电机与步进电机的工作原理和六大区别一、伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够实现精确控制的电机,其工作原理主要通过反馈系统和控制算法来实现。

伺服电机内置编码器或传感器,可以实时监测电机的转速和位置,并将这些信息反馈给控制器。

控制器根据反馈信号调整电机的输出,使得电机能够按照设定的路径和速度运动。

这样,伺服电机可以在不同负载和速度条件下实现精确的位置控制。

二、步进电机的工作原理步进电机是一种数字控制电机,其工作原理是通过逐步地施加脉冲信号来驱动电机旋转。

每个脉冲信号会使步进电机按照固定的步距旋转一定角度。

步进电机不需要反馈系统,通过控制脉冲信号的频率和顺序,可以准确控制步进电机的转角和速度。

三、伺服电机与步进电机的区别1. 工作原理•伺服电机:通过反馈系统和控制算法实现精确位置控制。

•步进电机:通过逐步施加脉冲信号来驱动电机旋转。

2. 控制精度•伺服电机:具有更精确的位置控制能力,适合需要高精度控制的应用。

•步进电机:控制精度一般,适合一些简单的定位控制。

3. 反馈系统•伺服电机:需要配备反馈系统,可以实时监测电机位置和速度。

•步进电机:不需要反馈系统,控制简单。

4. 动态响应•伺服电机:具有较快的动态响应能力,适合高速运动和快速变速的应用。

•步进电机:动态响应速度较慢,不适合高速运动。

5. 成本•伺服电机:成本相对较高,适用于对精度和性能要求高的场合。

•步进电机:成本较低,适用于一些对控制要求不高的应用。

6. 使用场景•伺服电机:适用于需要高精度、高速度和高性能的自动化设备。

•步进电机:适用于一些简单的定位控制、打印机、CNC机床等领域。

综上所述,伺服电机和步进电机在工作原理、控制精度、反馈系统、动态响应、成本和使用场景等方面存在明显的区别,应根据具体需求来选择合适的电机类型。

步进马达和伺服马达主要区别

步进马达和伺服马达主要区别

随着科学技术的发展,电子产品功能的逐渐优化。

步进电机作为一种离散运动的装置,在目前国内数字控制系统中的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的发展,交流伺服电机越来越多地应用于数字控制系统中。

在数字控制系统发展的大趋势下,运动控制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。

下面维科特就以二者在性能和应用方面的差别作一比较。

一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为 3.6°、 1.8°;五相混合式步进电机的步距角一般为0.72 °、0.36°;反应式步进电机和一些高性能的混合式步进电机的步距角可以做到更小。

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,它的控制精度远远高于步进电机驱动系统。

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,或选用成本较高的采用细分技术的步进驱动器来加以缓解。

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。

采用绝对值型编码器的交流伺服系统具有共振抑制功能,系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,以便于系统调整。

三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在转速较高时会急剧下降,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1000RPM-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,而交流伺服电机具有较强的过载能力。

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,而机器在正常工作状态又不需要那么大的转矩,便出现了容量浪费的现象。

伺服电机与步进电机的区别

伺服电机与步进电机的区别

伺服电机与步进电机的区别在自动控制系统中,使用电机作为驱动源十分普遍。

伺服电机(Servo Motor)和步进电机(Stepper Motor)常被使用于工业控制和机器人控制等领域。

虽然两种电机都可以用于控制机械的运动,但它们之间存在显著的差异。

本文将介绍伺服电机和步进电机的区别,以及它们的不同优劣势。

一、工作原理伺服电机和步进电机的工作原理不同。

伺服电机通过反馈控制来实现闭环控制。

伺服电机驱动器根据反馈传感器返回的信息(通常是位置、速度或加速度),根据与期望值的差异进行调整,从而更好地控制电机输出。

伺服电机的反馈控制可以使其在各种负载下快速响应,具有更高的精度。

步进电机基于开环控制,通过输入一个脉冲序列来控制旋转角度。

步进电机的转速和位置取决于控制器发出的脉冲数,一个脉冲会使电机转动一个特定的角度,电机的最大位置精度也取决于控制器脉冲的数量和频率。

二、工作范围伺服电机和步进电机的适用范围也不同。

伺服电机通常适用于精确的位置控制。

它们可以控制机械系统的位置和速度,并准确达到既定的目标。

伺服电机通常安装在需要更小运动误差的场合,如传送带、医疗设备和机器人等。

由于它们通常具有更快的响应速度和更精确的反馈系统,因此它们的性能比步进电机更好。

步进电机可以对转动进行高度精确的控制,因此它们适用于需要较简单位置控制的场合,如打印机、数码相机、自动门、自动售货机等。

步进电机的响应时间较长,因此它们不适用于需要高速响应的应用。

三、控制方式伺服电机和步进电机需要不同的控制方式。

伺服电机一般需要PWM的方式来进行速度和位置控制,需要反馈环来进行控制保证。

使用PWM的控制方式可以调节输入的电流和电压,以实现更好的控制。

相对而言,步进电机的控制比较简单,在控制时只需要向其输入脉冲即可。

四、使用场合伺服电机和步进电机一般应用于不同的场合。

伺服电机一般应用于精密度要求比较高的机械和自动化设备中,如医疗设备、印刷机、自动化生产线、数控机床等。

伺服电动缸和步进电动缸价格上有什么区别?

伺服电动缸和步进电动缸价格上有什么区别?

伺服电动缸和步进电动缸价格上有什么区别?
电动缸可以任意配置马达,我们接触到的客户一般都是使用伺服马达和步进马达,可以根据自己的需求来选配适合的电机马达那么两种电机马达都有什么不同?在价格上又有着什么样的差别?接下来就由小编为你解答.
伺服电机和步进电机的区别:
1、转矩不一样,伺服的转矩会比步进电机的转矩大承受的负载也会不一样。

2、转数不一样,如:750W的伺服电机它的转数是3000转,但是步进电机可能只有300转左右,转数越低电动缸的速度就会越慢。

3、外形尺寸,伺服电机和步机电机的尺寸会有很大的差别,步进电机的尺寸会断很多,对空间有限制的可以采用。

4、系统不一样,伺服电机和步进电机的系统各有差异,根据客户的反馈步进电机会比伺服电机程序复杂一点。

5、价格不一样,价格是伺服电机会比步进的贵,但是伺服的很多功能步进电机是满足不了的。

两种电机各有优势与缺点,伺服电动机再价格上虽然没有步进电机有优势但是它的转数和转矩会比较有优势,选择使用步进电机的一般都是对负载和速度没有很高要求的才会去选择步进电机。

当然具体配置什么电机还是要根据自己实际所使用的工况来选择。

伺服马达和步进马达的区别

伺服马达和步进马达的区别

伺服马达和步进马达的区别1.步进马达,它是直流脉冲控制的,一般说来功率比较小,用于精度要求不高的开环自控系统中,它有一个缺点是容易失步!步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。

步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件,通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。

由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列,轮流和直流电源接通后,就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场,使转子步进式的转动,随着脉冲频率的增高,转速就会增大。

步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。

其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

现阶段,反应式步进电机获得最多的应用。

步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,正是这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。

不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。

在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机,步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。

使用恰当的时候,甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。

步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。

它最大的应用是在数控机床的制造中,因为步进电机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以被认为是理想的数控机床的执行元件。

早期的步进电机输出转矩比较小,无法满足需要,在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。

随着步进电动机技术的发展,步进电动机已经能够单独在系统上进行使用,成为了不可替代的执行元件。

比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机,在这个应用中,步进电动机可以同时完成两个工作,其一是传递转矩,其二是传递信息。

步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。

除了在数控机床上的应用,步进电机也可以并用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。

步步进控制与伺服控制的区别

1单地说,步进马达有转速和负载限制,一旦超过容易失步。

步进马达用于开环控制,伺服马达则用于闭环控制精确度高。

量化的说,伺服电机有编码器反馈,有恒力矩运动功能,而且转速比步进电机快,理论上步进与伺服的精度相差不大,但是实际运用中,伺服精度和性能远高于步进。

2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。

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。

步进电机和伺服电机的区别,如何选择?_0

步进电机和伺服电机的区别,如何选择?电机的应用覆盖到许多领域,包括著名的步进电机和伺服电机。

然而,对于许多用户来说,他们不知道这两种电机的主要区别,不知道如何选择。

那么,步进电机和伺服电机有什么区别呢?以下从五个方面简要描述了它们的差异: 1.工作原理这两种电机在原理上有很大的不同。

步进电机是将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元件。

伺服主要依靠脉冲定位,伺服电机本身具有脉冲功能,所以伺服电机旋转角度,会发出相应数量的脉冲,使伺服电机接受脉冲呼应,或闭环,使系统清楚多少脉冲,收集多少脉冲,准确控制电机旋转,实现准确定位。

2.控制精度步进电机的精度一般通过步进角的精确控制来实现,步进角有多种不同的细分齿轮,可以实现精确控制。

伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证,一般伺服电机的控制精度高于步进电机。

3.转速和过载能力步进电机在低速运行时容易产生低频振动,因此当步进电机在低速运行时,通常需要使用阻尼技术来克服低频振动现象,如在电机上添加阻尼器或驱动器上使用细分技术,而伺服电机没有这种现象,其闭环控制特性决定了其在高速运行时保持优异的性能。

两者的矩频特性不同,伺服电机的额定速度一般大于步进电机。

步进电机的输出扭矩会随着速度的增加而下降,而伺服电机是恒定扭矩输出的,因此步进电机一般没有过载能力,而交流伺服电机的过载能力较强。

4.运行性能步进电机一般由开环控制。

当启动频率过高或负载过大时,会出现故障或堵塞。

因此,有必要处理速度问题或增加编码器闭环控制,以检查什么是闭环步进电机。

伺服电机采用闭环控制,更容易控制,无故障。

5.成本步进电机在性价比上有优势。

为了实现相同的功能,伺服电机的价格大于相同功率的步进电机。

伺服电机的高响应.高速和高精度的优势决定了产品的高价格,这是不可避免的。

综上所述,步进电机和伺服电机从工作原理出发.控制精度.过载能力.运营性能和成本差异很大。

但两者都有自己的优势。

伺服电机和步进电机的区别

伺服电机和步进电机的区别伺服电机和步进电机是两种常见的电动机类型,它们在工业和自动化领域中都有着广泛的应用。

虽然它们在操作原理和性能上有所不同,但都是用来将电能转化为机械能以实现精确的运动控制。

本文将从几个方面来详细阐述伺服电机和步进电机的区别。

1. 工作原理:伺服电机是通过将电机转子的位置反馈与控制器中的设定位置进行比较,然后对电机进行调整以保持位置的准确性。

它通常由电机、编码器和控制器组成,控制器通过不断调整电机的输入信号,使其保持在设定的位置。

步进电机则是通过控制电机的脉冲信号来驱动电机转动。

每个脉冲信号将使电机转子移动一个固定的步距,而且步进电机的运动是离散的,它没有位置反馈环路,因此无法实现精确定位和速度控制。

2. 控制方式:伺服电机通常使用闭环控制系统,它能够感知运动过程中的任何位置偏差,并通过调整输入信号来纠正这些偏差。

因此,伺服电机能够实现非常精确的位置和速度控制。

而步进电机通常使用开环控制系统,只需提供恰当的脉冲信号即可使电机转动。

但由于没有位置反馈,当负载变化或步进电机负载过重时,步进电机容易丢步,导致运动位置的误差。

3. 动态响应:伺服电机的动态响应性能优于步进电机。

由于伺服电机有位置反馈环路,并通过控制器实时调整输入信号,所以能够更精确地控制和调节运动位置、速度和加速度。

步进电机的动态响应受限于脉冲信号的频率和步距角。

虽然通过增加脉冲频率可以提高步进电机的转速,但在高速或高负载情况下,步进电机的动态响应性能会下降,容易产生失步现象。

4. 负载承受能力:伺服电机能够以较高的力矩输出进行运动控制,适用于大负载和高精度的应用。

因为其具有位置反馈和动态调整功能,能够根据负载的变化实时调整控制信号,保持较高的运动精度。

相比之下,步进电机的力矩输出相对较低,通常适用于较小的负载和低精度的应用。

步进电机常用于一些相对简单的工作,如印刷、包装和纺织等行业中。

5. 适用领域:由于伺服电机的高精度、高速度和高负载承受能力,它广泛应用于需要精确控制位置、速度或加速度的领域,例如机床、机器人、自动化生产线等。

伺服电机和步进电机的区别(一)

伺服电机和步进电机的区别(一)伺服电机和步进电机是目前工业中应用比较广泛的两种电动机,它们在驱动精度、反应速度、能耗等方面有比较明显的差异。

接下来将从以下四个方面对它们进行比较。

1. 基本工作原理伺服电机的基本工作原理是在控制器的作用下,将反馈的位置和速度信号与预设的目标位置、速度进行比较后,通过调节电机的电流大小和方向,实现精确的控制。

而步进电机的工作原理是在控制器的驱动下,按照预设的步进角度以及方向进行转动,具有固定的步进角度,能够比较稳定地输出转矩。

2. 驱动精度伺服电机在驱动精度方面表现更为优异,可以实现更高的控制精度,不仅可以达到较高的转速,还可以精确地控制位置、速度等参数。

而步进电机虽然在精准定位方面有一定的优势,但是在运动过程中容易发生失步,导致驱动精度有时候不能够得到很好的保证。

3. 反应速度伺服电机具有更快的反应速度,可以更快地响应控制信号进行控制,应用范围更广,适用于速度要求较高的场合。

而步进电机由于在控制信号响应速度以及电磁转矩上存在一定的局限性,反应速度相对较慢,适用于速度要求较低的场合。

4. 能耗与实际应用伺服电机在能耗上比步进电机高出不少,而且在实际应用中,伺服电机具有更广泛的适用性,更加稳定,控制也更为直观,可以应用在许多不同场所,比如机床、自动化设备、飞机、船舶等。

而步进电机则主要应用于定位、打印等精细控制领域,其性价比表现更好。

总的来说,伺服电机和步进电机是应用比较广泛的两种电动机,在驱动精度、反应速度、能耗等方面有明显的差异,它们在不同的场合具有不同的应用价值。

因此,在采用电动机的时候,需要根据实际应用的情况进行选择,以达到最好的驱动效果。

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本文主要是关于伺服马达和步进马达的相关介绍,并着重对伺服马达和步进马达的区别进行了详尽的阐述。

伺服马达伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

工作原理:1、伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。

有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。

因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。

控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。

电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。

2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。

大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。

因而适合做低速平稳运行的应用。

3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。

伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。

直流伺服是梯形波。

但直流伺服比较简单,便宜。

步进马达步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。

随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

步进马达是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

步进马达可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。

运动原理步进马达是行业中人士对“步进电机”的另一种称呼,步进马达是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

在非超载的情况下,马达的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给马达加一个脉冲信号,马达则转过一个步距角。

这一线性关系的存在,加上步进马达只有周期性的误差而无累积误差等特点。

使得在速度、位置等控制领域用步进马达来控制变的非常的简单。

步进马达是一种感应马达,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进马达供电,步进马达才能正常工作,驱动器就是为步进马达分时供电的,多相时序控制器虽然步进马达已被广泛地应用,但步进马达并不能象普通的直流马达,交流马达在常规下使用。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

因此用好步进马达却非易事,它涉及到机械、马达、电子及计算机等许多专业知识。

步进马达是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。

您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制马达转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

步进电机的分类:步进马达分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。

永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。

在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。

它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。

这种步进马达的应用最为广泛。

步进马达温度过高首先会使马达的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此马达外表允许的最高温度应取决于不同马达磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进马达外表温度在摄氏80-90度完全正常。

缺点:步进马达低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:A.如步进马达正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法;C.距角更小的步进马达,如三相或五相步进马达;D.换成交流伺服马达,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;E.在马达轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。

步进马达的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进马达的低频振动,提高马达的运转精度只是细分技术的一个附带功能。

比如对于步进角为1.8°的两相混合式步进马达,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么马达的运转分辨率为每个脉冲0.45°,马达的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。

不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。

步进马达以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。

伴随着不同的数字化技术的发展以及步进马达本身技术的提高,步进马达将会在更多的领域得到应用。

分类:现较常用的步进马达有反应式步进马达(VR)、永磁式步进马达(PM)、混合式步进马达(HB)和单相式步进马达等。

其中,永磁式步进马达一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进马达一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。

反应式步进马达的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩;混合式步进马达是指混合了永磁式和反应式的优点。

它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。

这种步进马达的应用最为广泛,也是本次细分驱动方案所选用的步进马达。

伺服马达和步进马达的区别: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。

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。

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。

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。

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。

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。

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