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步进电机和交流伺服电机性能比较
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发表于:2005-04-13 19:32:00
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步进电机和交流伺服电机性能比较 步进电机和交流伺服电机性能比较 步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。 一、控制精度不同 两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。 二、低频特性不同 步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。 交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。 三、矩频特性不同 步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。 四、过载能力不同 步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。 五、运行性能不同 步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。 六、速度响应性能不同 步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。 综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。
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发表于:2006-04-11 20:46:00
141楼
停在细分点上的步进不也是动平衡的过程吗?
如果用的驱动器很滥(不是一般的烂),也可能存在这个问题。
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发表于:2006-04-12 09:06:00
142楼
听各位前辈的高论真是受益匪浅啊!
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发表于:2006-04-18 19:56:00
143楼
听各位前辈的高论真是受益匪浅,我想问一个问题:怎样用一台PLC去控制4台伺服电机同步运行?其中两台正转,两台反转,无定位要求,但要能同步调速,交流伺服驱动器为松下MADDT1207型,怎样用三菱FX2N系列PLC与之配套?我刚入门,望各位高手指点谜津,谢谢了!!!
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发表于:2006-04-18 21:49:00
144楼
用PLC发脉冲给伺服。
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发表于:2006-04-18 21:54:00
145楼
学无目境,三人行必有吾师也;真是受益匪浅,谢谢!
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发表于:2006-05-16 11:18:00
146楼
顶一下,好贴共分享、
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发表于:2006-05-16 16:12:00
147楼
让更多人看到这个帖子~!!
够精!!!!!!
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发表于:2006-06-10 01:51:00
148楼
确实学到很多东西!
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发表于:2006-06-10 21:45:00
149楼
在这谢过了,我现在用一步进电机,一起动就发出噪声,不知是因为细或脉冲频率太低的问题,各位高手请指教
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发表于:2006-06-11 07:59:00
150楼
多大的噪声?电机有没有细分?速度是多少?有没有丢步?
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xiaguan166
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发表于:2006-06-13 07:32:00
151楼
学习...................
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发表于:2006-06-18 10:02:00
152楼
请问几位资深专家,伺服电机在运行和停止时,电压.电流矢量.
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发表于:2006-11-11 11:18:00
153楼
怎样最大限度的搞高步进电机 的速度.
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发表于:2006-11-11 14:42:00
154楼
安川的性能很不错,并且能大部分国产数控系统互配。刘老师的分析很精辟,很精确。伺服和步进没有绝对的谁差谁好,关键看使用的场合,高速、高响应的场合用伺服肯定要好一些,在要求微量进给的场合用5000-10000步的细分步进会比伺服好
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发表于:2006-11-13 09:21:00
155楼
普通饲服电机同紧螺用饲服电机有什么本质区别,价各相差10倍.
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发表于:2007-04-14 17:06:00
156楼
很好的学习地方!!继续!!谢谢!!
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发表于:2007-04-29 17:24:00
157楼
看到这个贴就有点熟悉,我一查原来是在我买的一本书《运动控制与PLC》上一个小节原原本本抄下来的,但是听了这么多老师的分析,自己都有点迷茫了,好象又走到十字路口啦!到底我们买的这些自学书是不是太多漏洞啦?到底是误人子弟还是教育人呐!
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发表于:2007-04-29 18:23:00
158楼
未必是抄下来的,也许是抄上去的。书的读法,是要见仁见智的。
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刘岩利
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发表于:2007-05-01 07:37:00
159楼
“到底我们买的这些自学书是不是太多漏洞啦?到底是误人子弟还是教育人呐!"
通常出书的人,主观上没有要教育人或者误人的意思,只是给自己增加些收入。
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老柴夫
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发表于:2007-05-01 10:16:00
160楼
工作后学习可能多是自学的多,大多时候要理论联系实际。
读书也要有自己的想法在里面,读的过程中要不思考比较。
矛盾是对立统一的,不同的技术应用要一分为二的看。
原贴中是从适用伺服的场合看,步进电机有很多缺点。
刘版主又从适用步进电机的场合看,伺服电机也同样很多缺点。
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