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伺服和步进电机

　　步进电机和交流伺服电机性能比较　　步进电机是一个离散运动的装置，它和当代数字控制技术有着本质的联络。在现在我国的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。伴随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取步进电机或全数字式交流伺服电机作为实施电动机。即使二者在控制方法上相同脉冲串和方向信号，但在使用性能和应用场所上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
　　一、控制精度不一样两相混合式步进电机步距角通常为°、°，五相混合式步进电机步距角通常为°、°。也有部分高性能的步进电机步距角更小。如四通企业生产的一个用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为°；
　　德国百格拉企业BERGERLAHR生产的三相混合式步进电机其步距角可经过拨码开关设置为°、°、°、°、°、°、°、°，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确保。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，因为驱动器内部采取了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=°。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=秒。是步距角为°的步进电机的脉冲当量的1/655。
　　二、低频特征不一样步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率和负载情况和驱动器性能相关，通常认为振动频率为电机空载起跳频率的二分之一。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很不利。当步进电机工作在低速时，通常应采取阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采取细分技术等。
　　交流伺服电机运转很平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统含有共振抑制功效，可涵盖机械的刚性不足，而且系统内部含有频率解析机能FFT，可检测出机械的共振点，便于系统调整。
　　三、矩频特征不一样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，因此其最高工作转速通常在300～600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速通常为2021RPM或3000RPM以内，全部能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
　　四、过载能力不一样步进电机通常不含有过载能力。交流伺服电机含有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它含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开启瞬间的惯性力矩。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，往往需要选择较大转矩的电机，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、运行性能不一样步进电机的控制为开环控制，开启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，因此为确保其控制精度，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，内部组成位置环和速度环，通常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、速度响应性能不一样步进电机从静止加速到工作转速通常为每分钟几百转需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能很好，以松下MSMA400W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所。
　　总而言之，交流伺服系统在很多性能方面全部优于步进电机。但在部分要求不高的场所也常常用步进电机来做实施电动机。因此，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的原因，选取合适的控制电机。
　　步进电机是一个将电脉冲转化为角位移的实施机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。能够经过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达成正确定位的目标；
　　同时能够经过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达成调速的目标。步进电机能够作为一个控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于多种开环控制。
　　现在比较常见的步进电机包含反应式步进电机VR、永磁式步进电机PM、混合式步进电机HB和单相式步进电机等。步进相对于伺服价格廉价些！伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器依据反馈值和目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度线数。
　　步进相对于伺服价格廉价些！步进适用在低速，司服电机是连续