步進電機作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng),和現(xiàn)代數(shù)字控制技能有著實質的聯(lián)絡。在目前國內的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進電機的使用非常廣泛。跟著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機也越來越多地使用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了習慣數(shù)字控制的發(fā)展趨勢,運動中大多選用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為履行電動機。盡管兩者在控制方法上類似(脈沖串和方向信號),但在使用功用和使用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用功用作一比較。
1、控制精度不同
兩相混合式步進電機步距角一般為1.8°、0.9°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高功用的步進電機通過細分后步距角更小。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。
2、低頻特性不同
步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載狀況和驅動器功用有關,一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的作業(yè)原理所抉擇的低頻振動現(xiàn)象關于機器的正常作業(yè)非常晦氣。當步進電機作業(yè)在低速時,一般應選用阻尼技能來打敗低頻振動現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器,或驅動器上選用細分技能等。交流伺服電機作業(yè)非常平穩(wěn),即便在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振克制功用,可包括機械的剛性缺乏,并且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能(fft),可檢測出的共振點,便于系統(tǒng)調整。如賽孚德ASD600系列,內置機械共振克制功用,可有用克制機械結構共振現(xiàn)象。
3、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降,所以其最高作業(yè)轉速一般在300~600rpm。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000rpm或3000rpm)以內,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸
4、過載才干不同
步進電機一般不具有過載才干。交流伺服電機具有較強的過載才干。步進電機由于沒有這種過載才干,在選型時為了打敗這種慣性力矩,往往需求選取較大轉矩的電機,而機器在正常作業(yè)期間又不需求那么大的轉矩,便出現(xiàn)了力矩糟蹋的現(xiàn)象。
5、工作功用不同
步進電機的控制為開環(huán)控制,發(fā)動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉的現(xiàn)象,間斷時轉速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,可直接對電機反饋信號進行采樣,內部構成方位環(huán)和速度環(huán),一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象,控制功用更為牢靠。
6、速度照應功用不同
步進電機從停止加速到作業(yè)轉速(一般為每分鐘幾百轉)需求200~400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速功用要好得多,如賽孚德ASD600系列,空載時速度由-3000r/min至3000r/min加速時刻僅需10ms,相比步進電機照應時刻快20-40倍。
綜上所述,交流伺服系統(tǒng)在許多功用方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做履行電動機。所以,在控制系統(tǒng)的規(guī)劃過程中要歸納考慮控制要求、成本等多方面的要素,選用恰當?shù)目刂齐姍C。