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伺服电机与步进电机的区别

文章来源: 首页人气:2608发表时间:2017-01-11 17:41:47

  在定位系统中,最常用的电机不外乎是步进电机和伺服电机,其中,步进电机主要可分为 2相、5相、微步进系统 , 伺服电机则主要分为 DC伺服和AC伺服两种。

  2相、5相和微步进系统主要是驱动器所表现出来解析度不同 , 2相步进系统电机每转最细可分为 400 格 , 五相则为 1000 格 , 微步进则可从 200 ~ 50000(或以上)格 , 表现出来的特性以微步进最好,加减速时间较短,动态惯性较低。

  AC 和 DC 伺服电机主要的分别为 DC伺服比AC伺服电机多了一个碳刷 , 会有维护上的问题 , 而 AC 伺服电机因没有碳刷 , 所以后续并不会有太大维护上的问题. 所以基本上来说 AC伺服系统是较DC伺服系统为优 , 但 DC 伺服系统主要的优势则是价位上比 AC 伺服系统较便宜. 而此两种系统的控制精度皆为相同。

  以下为伺服电机与步进电机的特征介绍:

  步进电机:
  

  ◎特 征

  ●具保持力:
  由于步进电机在激磁状态停止时,具有很大的保持力,因此即使不使用机械式刹车亦可以保持停止位置(具有激磁状态停止时,与电机电流成比例的保持力)。
  在停电时步进电机不具有保持力,因此停电时若需有保持力,请使用附电磁刹车机种。
  藉由电机的高精度加工,可实现步进电机高精度定位功能。解析度是取决于电机的构造,一般的HYPRID型5相步进电机为1步级0.72°精度是取决于电机的加工精度而定,无负载时的停止精度误差为±3分(±0.05°)。

  ● 角度控制、速度控制简单:
  步进电机为与输入的脉波成正比,一次以一步级角运转(0.72度)。

  ● 高转矩,高响应性:
  步进电机虽然体积小但在低速运转时皆可获得高转矩输出。因此在加速性、响应性、频繁的起动及停止皆可发挥很大的威力。

  ●高分解能、高精度定位:
  5相步进电机在
  全步级时0.72°(1回转500分割),
  半步级时0.36°(1回转1000分割)。
  停止定位精度为±3分(±0.05°),
  所以并不会有角度累积误差。

  ●步进电机与AC感应或伺服电机等,有相当大的差异,并具有下列的特征:
  ‧与输入脉波同期,以步级方式运转。
  ‧以开回路方式即可完成高精度定位。
  ‧起动、停止的响应性优越。
  ‧停止时不会有累积角度误差。
  ‧因为电机构造简单,所以保养容易。
  ‧要驱动步进电机必须要有控制器,只需向驱动器输入脉波即可简单的以开回路方式进行高精度定位控制。

  伺服电机:
  
  ◎特 征

  ●高信赖性(闭回路)
  AC伺服电机由电机与编码器、驱动器三部分构成,驱动器的作用是将输入脉波与编码器的位置、速度情报进行比较后来对驱动电流进行控制。由于AC伺服电机可以透过编码器的位置、速度情报随时检出电机的运转状态,因此,即使是在电机停止时也会向控制器输出警示信号,所以能随时检出电机的异常情况。

  ●AC伺服电机的长处
  ‧能获得定位结束信号。
  ‧发生过负载等异常情况时,因会输出警示信号,所以能在设备发生异常时报警。
  ‧因能依据负载状态来控制电流,所以效率高、电机发热程度低。
  在如左图所示的机构上使用时,可充分发挥AC伺服电机的特长。
  ‧系在X轴运转完毕后再进行Y轴运转的驱动模式。此种情况下,因能输出X轴运转完毕的信号(END),所以非常方便。
  ‧假如X轴发生异常停止时,有可能会影响到其他机构。但因为会输出通知异常情况的警示信号,所以非常方便。

  ●高速‧高转矩
  步进电机的特性为在低速领域时能输出大转矩,但在高速领域时则转矩会逐渐下降。
  AC伺服电机与步进电机相比,即使在高速领域亦能获得稳定的高转矩。所以,按照长行程进行高速移动时适合使用AC伺服电机。

  ●减速机型
  从与一般AC电机相同的分离型简易减速机到高强度、高精度的一体型减速机,一般备有种类丰富的减速机型伺服电机标准产品。
  ‧大惯性驱动
  ‧体积大幅度缩小

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