Page 54 - 机电技术运用及管理探究
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机电技术运用及管理探究
Mechanical and Electrical Technology Application and Management Exploration
(四)交流伺服电机和步进电机的区别
1. 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°。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。
例如,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 131072 个脉冲,电机转一圈,即其脉冲当量为 360°/131072=9.89s。是步距角
为 1.8° 的步进电机的脉冲当量的 1/655。
2. 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。
3. 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 300r/min~600r/min。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其
额定转速(一般为 2000r/min 或 3000r/min)以内,都能输出额定转矩,在额定转
速以上为恒功率输出。
4. 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。例如,
松下交流伺服系统具有速度过载和转矩过载能力,其最大转矩为额定转矩的 3 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。
5. 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、
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