一、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的各自特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)介紹

　　1.兩種電機(jī)在點(diǎn)位控制或調(diào)速應(yīng)用的介紹

　　步進(jìn)、伺服電機(jī)主要用于精確定位場(chǎng)合，也都可以用于調(diào)速應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)因效率低，一般不做為動(dòng)力用;因存在一定的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，不推薦用于轉(zhuǎn)矩控制。伺服系統(tǒng)則可以做轉(zhuǎn)矩控制，還可考慮取代變頻驅(qū)動(dòng)當(dāng)動(dòng)力用。步進(jìn)電機(jī)做調(diào)速應(yīng)用時(shí)，控制指令通常用脈沖指令，靠改變脈沖頻率來調(diào)速。相對(duì)變頻器調(diào)速，有低速力矩大，易于控制啟停，加減速時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)(合適的電壓及負(fù)載條件下，百毫秒級(jí)就能達(dá)到目標(biāo)速度)。而且調(diào)速范圍較寬，在負(fù)載慣量比匹配合理的條件下，通常不需要另加減速機(jī)構(gòu)。缺點(diǎn)在于運(yùn)行噪音相對(duì)大一些。伺服電機(jī)做調(diào)速應(yīng)用相對(duì)變頻調(diào)速來說也有加減速時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，通?？勺龅綆资畟€(gè)毫秒就達(dá)到預(yù)期速度，調(diào)速范圍更寬。在做調(diào)速、轉(zhuǎn)矩控制應(yīng)用時(shí)，控制信號(hào)建議用模擬量電壓信號(hào)。

　　2.步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別對(duì)比：

　　(1)、控制精度不同：步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)越多，它的精確度就越高，伺服電機(jī)取塊于自帶的編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高。

　　(2)、控制方式不同：一個(gè)是開環(huán)控制，一個(gè)是閉環(huán)控制。

　　(3)、低頻特性不同：步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象，當(dāng)它工作在低速時(shí)一般采用阻尼技術(shù)或細(xì)分技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT)，可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)便于系統(tǒng)調(diào)整。

　　(4)、矩頻特性不同：步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速升高而下降，交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，

　　(5)、過載能力不同：步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力，而交流電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。

　　(6)、運(yùn)行性能不同：步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

　　(7)、速度響應(yīng)性能不同：步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要上百毫秒，而交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，一般只需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。

　　二、電機(jī)選型及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

　　1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)選型方法

　　在電機(jī)選型時(shí)，可參考以下方法：

　　1)使用環(huán)境，需要的防護(hù)等級(jí)，運(yùn)行噪音指標(biāo)，溫升指標(biāo)等;

　　2)確定機(jī)械規(guī)格，負(fù)載、剛性等參數(shù);

　　3)確認(rèn)動(dòng)作參數(shù)：轉(zhuǎn)速、行程、加減速時(shí)間、周期、精度等;

　　4)計(jì)算負(fù)載慣量、選擇電機(jī)慣量;

　　5)計(jì)算電機(jī)所需轉(zhuǎn)矩;

　　6)選擇最高轉(zhuǎn)速能滿足應(yīng)用要求的電機(jī)。

　　2、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

　　1)電機(jī)與負(fù)載間合理裝配聯(lián)接;

　　2)需注意驅(qū)動(dòng)、電機(jī)的散熱;

　　3)選配驅(qū)動(dòng)器，電源，合理設(shè)置電流，細(xì)分;

　　4)正確的電氣連接，合理的電氣裝配工藝;

　　5)設(shè)計(jì)合理的運(yùn)動(dòng)曲線。

　　詳細(xì)了解設(shè)備生產(chǎn)出產(chǎn)品的工藝，應(yīng)用環(huán)境，適用環(huán)溫，精度，產(chǎn)能，機(jī)械結(jié)構(gòu)，成本等參數(shù)，進(jìn)而確定所需電機(jī)的噪音指標(biāo)、防護(hù)等級(jí)、應(yīng)用溫濕度。依據(jù)工藝、產(chǎn)能、大致的結(jié)構(gòu)，基本能得到每個(gè)電機(jī)的行程及每步動(dòng)作分配的時(shí)間是多少，進(jìn)而確定電機(jī)需求的轉(zhuǎn)速范圍，對(duì)應(yīng)上述介紹精度及建議的速度范圍數(shù)值，來確定選伺服還是步進(jìn)的方向性。在機(jī)械傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)之前，應(yīng)先對(duì)伺服或步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)規(guī)格做詳細(xì)的了解，按照電機(jī)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸來設(shè)計(jì)，否則等設(shè)計(jì)好傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)后再來選電機(jī)，經(jīng)常會(huì)遇到：安裝空間不夠，沒有所需軸徑、軸長的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī);沒有所需的大力矩、合適慣量的電機(jī)等問題，影響進(jìn)度，抬高成本。

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