伺服电机与步进电机的性能比较

 

　　步进电机作为一种开环操控的体系,和现代数字操控技术有着实质的联系。在目前国内的数字操控体系中，步进电机的使用十分广泛。随着全数字式沟通伺服体系的出现，沟通伺服电机也越来越多地使用于数字操控体系中。为了习惯数字操控的发展趋势,运动操控体系中大多选用步进电机或全数字式沟通伺服电机作为履行电动机。尽管两者在操控方式上相似(脉冲串和方向信号)，但在使用性能和使用场合.上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

 

　　一、操控精度不同

 

　　两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°, 五相混合式步进电机步距角-般为0.72°、0.36°，也有一些高性能的步进电机经过细分后步距角更小。如三洋公司(SANYODENKI)生产的二相混合式步进电机其步距确可经过拨码开关设置为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。

 

　　沟通伺服电机的操控精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以三洋全数字式沟通伺服电机为例，关于带规范2000线编码器的电机而言，由于驱动器内部选用了四倍频技术，其脉冲当为360*/8000=0.045。关于带17位编码器的电机而言，驱动器每接纳131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360*/131072=0.0027466°,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荡现象。振荡频率负载情况和驱动器性能有关，一般以为振荡频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的作业原理所决定的低频振荡现象关于机器的正常作业十分晦气。当步进电机作业在低速时，-般应选用阻尼技术来战胜低频振荡现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上选用细分技术等。沟通伺服电机作业十分平稳，即使在低速时也不会出现振荡现象。沟通伺服体系具有共振按捺功能，可涵盖机械的刚性不足，而且体系内部具有频率解析机能(FFT) ，可检测出机械的共振点，便于体系调整。

 

　　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***高作业转速一般在300 —— 600RPM。沟通伺服电机为恒力矩输出，即在其额外转速(- -般为2000RPM或3000RPM)以内，都能输出额外转矩，在额外转速以上为恒功率输出。

 

　　四、过载才能不同

 

　　步进电机一般不具有过载才能。沟通伺服电机具有较强的过载才能。以三洋沟通伺服统为例，具有速度过载和转矩过载才能。其***大转矩为额外转矩的二到三倍，可于战胜惯性负载在发动瞬间的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载才能，在选型时为了战胜这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常作业期间又不要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。