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2021-03-09??瀏覽次數:3903
作為開環控制系統,步進電機與現代數字控制技術有著必不可少的聯系。當前,步進電動機已廣泛用于家用數字控制系統中。隨著所有數字交流伺服系統的出現,交流伺服電動機越來越多地用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢,大多數運動控制系統都使用步進電動機或所有數字AC伺服電動機作為運行電動機。在控制模式(脈沖序列和方向信號)中,兩者是相似的,但是在性能和應用方面卻存在顯著差異?,F在比較兩者的性能。
1 控制精度不同
兩相混合式步進電動機的步進角通常為1.8°,0.9°,五相混合式步進電動機的步進角通常為0.72°,0.36°。細分后,還有步進角較小的高性能步進電機。例如,可以通過DIP開關將SANYODENKI生產的兩相混合式步進電動機的步進角設置為1.8°,0.9°,0.72°,0.36°,0.18°,0.09°,0.072°,0.036°。兩相和五相混合式步進電動機的步進角。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后部的旋轉編碼器保證。以三洋的全數字交流伺服電機為例。對于帶有標準2000行編碼器的電機,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,因此脈沖當量為360°/8000=0.045°。對于帶有17位編碼器的電動機,每當驅動器收到131072脈沖時,電動機就會旋轉1圈。也就是說,脈沖當量為360°/131072=0.0027466°。步距角為1.8°1/655。
2 低頻特性不同
步進電機在低速時容易產生低頻振動。振動頻率與負載條件和驅動器的性能有關,通常將振動頻率視為電動機空載起飛頻率的一半。由步進電機的工作原理確定,這種低頻振動現象非常不利于機器的正常運行。當步進電動機以低速運行時,通常應使用阻尼技術來克服低頻振動現象,例如在電動機上增加阻尼器或在驅動器中使用分段技術。
交流伺服電機運行非常平穩,即使在低速時也沒有振動。 AC伺服系統具有共振抑制功能,可以彌補機器的剛性不足,并且系統的內部頻率分析功能(FFT)可以檢測到機器的共振點,便于系統調整。
3 矩頻特性不同
步進電動機的輸出轉矩隨著速度的增加而減小,并在高速時迅速減小,因此運行速度通常為300至600RPM。交流伺服電機具有恒定的轉矩輸出。換句話說,它可以在額定速度(通常為2000RPM或3000RPM)內輸出額定轉矩,并且可以在額定速度以上輸出恒定功率。
4 過載能力不同
步進電機通常沒有過載能力。交流伺服電機具有很強的過載能力。以山陽交流伺服系統為例,具有速度過載和轉矩過載功能。轉矩可用于克服啟動時慣性負載的慣性矩,其額定轉矩為額定轉矩的2-3倍。步進電機不具有這樣的過載能力,因此在選擇模型時,您通常必須選擇具有較大扭矩的電機來克服這種慣性矩,并且在正常運行期間該機器不需要那么大的扭矩。因此出現扭矩。
5 運行性能不同
步進電機的控制是開環控制。如果啟動頻率太高或負載太大,則很容易失去步伐或失速。如果速度太高,則很容易過沖。因此,為了確??刂凭?,您必須很好地處理加速和減速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制。驅動器可以直接采樣電機編碼器的反饋信號。位置環和速度環形成在內部。通常,步進電動機不會失步或超調并失去控制。性能更穩定。
6 速度響應性能不同
步進電動機從靜止狀態加速到工作速度(通常為每分鐘幾百轉)需要200到400毫秒。交流伺服系統的加速性能更好。以Panasonic MSMA400W交流伺服電機為例,從靜止狀態加速到額定轉速3000RPM僅需幾毫秒,因此可用于需要高速控制的場合。啟動和停止。
綜上所述,交流伺服系統在性能的許多方面都優于步進電機。但是,在要求不高的情況下,步進電動機通常用作運行電動機。因此,在控制系統的設計過程中,有必要綜合考慮控制要求和成本等多種因素,并選擇合適的控制電動機。