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怎樣選擇步進電機與伺服電機呢？
發(fā)布時間：2023/5/22 瀏覽：456
博辰光電介紹怎樣選擇步進電機與伺服電機呢？
步進電機主要按相數(shù)分類，包括兩相五相步進電機目前在市場上應用廣泛。兩相步進電機每轉(zhuǎn)可分為400等份，而五相步進電機可分為1000等份，因此五相步入電機具有良好的特性，加減速時間短，動態(tài)慣性小。主要取決于具體的應用情況。有必要確定：負載的性質(zhì)、扭矩、慣性、速度、精度、加速度和減速度等要求，以及上層控制要求。主要控制模式為位置、扭矩或速度。電源是直流還是交流，還是電池供電，電壓范圍。
一、結(jié)構(gòu)上。步進電機以一步一步的方式旋轉(zhuǎn)，磁性線圈逐漸拉動磁鐵，使其從一個位置移動到下一個位置。為了使電機向任何方向移動100個位置，電路需要步進100次。步進電機利用脈沖實現(xiàn)遞增運動，無需任何反饋傳感器即可實現(xiàn)精確定位。
伺服電機的運動模式不同。它將位置傳感器連接到磁性轉(zhuǎn)子(即編碼器)，并將繼續(xù)檢測電機的準確位置。伺服監(jiān)控電機的實際位置和指令位置之間的差異，并相應調(diào)整電流。這種閉環(huán)系統(tǒng)可以使電機保持正確的運動狀態(tài)。
二、速度和扭矩。步進電機和伺服電機的性能差異來自于它們不同的電機設計方案。步進電機的極數(shù)遠大于伺服電機。因此，當步進電機旋轉(zhuǎn)整圈時，需要交換更多繞組電流，從而在速度增加時導致轉(zhuǎn)矩快速下降。此外，如果達到最大扭矩，步進電機可能會失去速度同步功能。由于這些原因，伺服電機是大多數(shù)高速應用的首選。相反，由于步進電機比相同尺寸的伺服電機具有轉(zhuǎn)矩優(yōu)勢，因此步進電機在低速時具有更多的磁極優(yōu)勢。
三、簡單性和成本。步進電機不僅比伺服電機低，而且易于調(diào)試和維護。步進電機在靜態(tài)下穩(wěn)定，可以保持位置(即使在動態(tài)負載下)。然而，如果某些應用有更高的性能要求，它必須是更昂貴和更復雜的伺服電機。
四、定位。步進電機和伺服電機在需要隨時了解機器準確位置的應用中有重要區(qū)別。在步進電機控制的開環(huán)運動應用中，控制系統(tǒng)認為電機始終處于正確的運動狀態(tài)。然而，在遇到問題后，例如部件卡住導致電機失速，控制器無法理解機器的實際位置，從而導致位置丟失。伺服電機本身的閉環(huán)系統(tǒng)有一個優(yōu)點：如果被物體卡住，它會立即被檢測到。機器將停止運行，永遠不會失去位置。
五、熱量和能耗。開環(huán)步進電機使用固定電流并釋放大量熱量。閉環(huán)控制僅提供速度回路所需的電流，從而避免電機發(fā)熱。
伺服電機和步進電機的正確選擇
主要根據(jù)具體應用確定：載荷特性(如水平或垂直載荷)、扭矩、慣性、速度和精度加減速要求、上位控制要求(如端口接口和通信要求)，主要控制方式為位置扭矩或速度。電源是直流還是交流，還是電池電源，以及電壓范圍。因此，確定電機和驅(qū)動器或控制器的型號。
伺服控制系統(tǒng)最適合涉及動態(tài)負載變化的高速應用，例如機器人手臂。步進控制系統(tǒng)更適合低至中等加速度和高保持扭矩應用，如3D打印機和傳送帶副軸等。交流伺服電機也是無刷電機，分為同步電機和異步電機。目前，運動控制一般采用同步電機，功率范圍大，功率大。高慣性，低最大速度，隨著功率的增加而迅速降低。因此，它適合低速平穩(wěn)運行。
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