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步進電機和交流伺服電機的六大性能比較

文章出處：漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣：4727發(fā)表時間：2018-10-31

      步進電機是我們最為熟悉的一種執(zhí)行元件,，在國內(nèi)的數(shù)字控制系列中應(yīng)用十分廣泛,。然而隨著全數(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應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。步進電機與交流伺服電機相比較固然會有相似之處（脈沖串和方向信號）,，但在使用場合及性能方面還是存在著較大的差異。就此問題,，漢德保電機將為大家將兩者間的使用性能作一分析對比,。步進電機

一、步進電機和交流伺服電機控制精度性能比較 
首先看步進電機方面,，兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°,、 1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °,、0.36°,。也有一些高性能的步進電機步距角更小。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后真個旋轉(zhuǎn)編碼器保證,。對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機而言,，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°,。對于帶17位編碼器的電機而言,，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈,，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當(dāng)量的1/655,。 
二,、步進電機和交流伺服電機低頻特性性能比較
步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān),，一般以為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半,。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進電機工作在低速時,，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等,。 
交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,，可涵蓋機械的剛性不足,，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析性能（FFT），可檢測出機械的共振點,，便于系統(tǒng)調(diào)整,。 
三、步進電機和交流伺服電機矩頻特性性能比較
步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降,，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。
交流伺服電機為恒力矩輸出,，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,、步進電機和交流伺服電機過載能力不同性能比較
步進電機一般不具有過載能力。
交流伺服電機具有較強的過載能力,。
五,、步進電機和交流伺服電機運行性能比較
步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,，所以為保證其控制精度，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)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(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,，控制性能更為可靠。 
六,、步進電機和交流伺服電機速度響應(yīng)性能比較
步進電機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)的加速性能較好，多數(shù)交流伺服電機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)在很多性能方面都優(yōu)于步進電機,。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機,。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。


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