直流伺服电机工作原理(伺服电机和步进电机的区别)

伺服电动机和步进电动机之间的差异_伺服电动机和步进电动机之间的差异

伺服主要基于用于定位的脉冲。基本上，您可以看到，当伺服电机接收到1个脉冲时，它通过旋转对应于1个脉冲的角度来获得位移。脉冲伺服电动机每旋转一个角度，就会发送相应数量的脉冲。这样，伺服电机接收到的脉冲将被回波或称为闭环。这样，系统便知道了。许多脉冲被发送到伺服电机并同时被接收。返回多少个脉冲，通过这种方式，您可以非常精确地控制电动机的旋转，以获得可以达到0.001mm的精确位置。

步进电机基本上是与现代数字控制技术关联的离散运动设备。当前，步进电动机已广泛用于家用数字控制系统中。随着所有数字交流伺服系统的出现，交流伺服电动机越来越多地用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，大多数运动控制系统都使用步进电动机或所有数字AC伺服电动机作为运行电动机。这两个弹性联轴器在控制模式（脉冲序列和方向信号）上相似，但是在性能和应用上却有很大差异。现在比较两者的性能。

首先，控制精度有所不同

两相混合式步进电动机的步进角通常为3.6°，1.8°，五相混合式步进电动机的步进角通常为0.72°，0.36°。也有步进角较小的高性能步进电机。例如，Stone Company生产的低速线材机床中使用的步进电机的步进角为0.09°，Berger Lahr生产的三相混合式步进电机可以通过该步进角。 DIP开关设置为1.8°。兼容0.9°，0.72°，0.36°，0.18°，0.09°，0.072°，0.036°的步进角，两相和五相混合式步进电机。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后部的旋转编码器保证。以松下的全数字交流伺服电机为例。对于带有标准2500行编码器的电机，由于驱动器内部采用了四倍频技术，因此脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带有17位编码器的电动机，每当驱动器收到217=131072脉冲时，电动机就会旋转1圈。也就是说，该脉冲为360°/131072=9.89秒。它是与步距角为1.8°的步进电机相对应的脉冲的1/655。

两种低频特性

步进电机在低速时容易产生低频振动。振动频率与负载条件和驱动器的性能有关，通常将振动频率视为电动机空载起飞频率的一半。由步进电机的工作原理确定，这种低频振动现象非常不利于机器的正常运行。当步进电动机以低速运行时，通常应使用阻尼技术来克服低频振动现象，例如在电动机上增加阻尼器或在驱动器中使用分段技术。

AC伺服电机运行非常平稳，并且即使在低速下，膜片联轴器也不会振动。 AC伺服系统具有共振抑制功能，可以弥补机器的刚性不足，并且系统的内部频率分析功能（FFT）可以检测到机器的共振点，便于系统调整。

三个瞬时频率特性不同。

步进电动机的输出转矩随着速度的增加而减小，并在高速时迅速减小，因此大运行速度通常为300至600RPM。交流伺服电机具有恒定的转矩输出。换句话说，它可以在额定速度（通常为2000RPM或3000RPM）内输出额定转矩，并且可以在额定速度以上输出恒定功率。

4种不同的过载能力

步进电机通常没有过载能力。交流伺服电机具有很强的过载能力。以松下交流伺服系统为例。具有速度过载和转矩过载功能。大扭矩是额定扭矩的3倍，可以克服启动时惯性负载的惯性矩。步进电机不具有这样的过载能力，因此在选择模型时，您通常必须选择具有较大扭矩的电机来克服这种惯性矩，并且在正常运行期间该机器不需要那么大的扭矩。因此出现扭矩。

第五，操作性能不同

步进电机的控制是开环控制。如果启动频率太高或负载太大，则很容易失去步伐或失速。如果速度太高，则很容易过冲。因此，为了确保控制精度，您必须很好地处理加速和减速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制。驱动器可以直接采样电机编码器的反馈信号。位置环和速度环形成在内部。通常，步进电动机不会失步或超调并失去控制。性能更稳定。

6个速度响应性能

步进电动机从静止状态加速到工作速度（通常为每分钟几百转）需要200到400毫秒。交流伺服系统的加速性能更好。以Panasonic MSMA 400W交流伺服电机为例，从静止加速到3000RPM的额定速度仅需几毫秒。必要时可以在任何控制情况下使用。快速启动和停止。