１、伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的機(jī)能比較

　　步進(jìn)電機(jī)作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的。在目前海內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。跟著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的泛起，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電念頭。固然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用機(jī)能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用機(jī)能作一比較。

　　一、控制精度不同

　　兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為 1.8°、0.9°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高機(jī)能的步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分后步距角更小。如山洋公司（SANYO DENKI）出產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。

　　交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后真?zhèn)€旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以山洋全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對于帶尺度2000線編碼器的電機(jī)而言，因為驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045°。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動器每接收131072個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

　　二、低頻特性不同

　　步進(jìn)電機(jī)在低速時易泛起低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器機(jī)能有關(guān)，一般以為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機(jī)器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，好比在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。

　　交流伺服電機(jī)運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會泛起振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振按捺功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析性能（FFT），可檢測出機(jī)械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。

　　三、矩頻特性不同

　　步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其zui高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。

　　四、過載能力不同

　　步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。以山洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速渡過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其zui大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二到三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)由于沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便泛起了力矩鋪張的現(xiàn)象。

　　五、運行機(jī)能不同　　

　　步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易泛起丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，休止時轉(zhuǎn)速過高易泛起過沖的現(xiàn)象，所認(rèn)為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速題目。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會泛起步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制機(jī)能更為可靠。

　　六、速度響應(yīng)機(jī)能不同

　　步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速機(jī)能較好，以山洋400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

　　綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在很多機(jī)能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場合也常常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電念頭。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、本錢等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。

　?。?、伺服電機(jī)的選型計算方法

　　轉(zhuǎn)數(shù)　山洋公司根據(jù)客戶實際要求，對于平等功率的電機(jī)可以選配不同轉(zhuǎn)數(shù)的電機(jī)，一般來說，轉(zhuǎn)數(shù)越低，價格越便宜。

　　扭矩　必需知足實際需要，但是不需要像步進(jìn)電機(jī)那樣留有過多的余量?！?

　　慣量　根據(jù)現(xiàn)場要求選用不同慣量的電機(jī)，如機(jī)床行業(yè)一般選用Ｐ１系列大慣量的伺服電機(jī)。

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