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在越来越多的高标准工业自动化运用领域,技术的前进正在改动步进电机和伺服电机之间的功能-成本比。

在选用了闭环技术后,闭环步进电机为用户供给超卓的精度和功率,既能达到伺服电机的功能,又具有步进电机的低价优势。成本更低的步进电机正在逐渐渗透到本来被高成本伺服电机所支配的运用领域。

步进电机与伺服电机之对比

根据传统的观念,在需求速度超过800 RPM以及需求高动态呼应的运用中,伺服控制体系功能更为超卓。步进电机则更适合用于速度较低、低到中等加速度、需求较高坚持转矩的运用。

那么这种关于步进电机和伺服电机的传统观念的根据是什么呢?下面让我们来详细分析下。

结     构

步进电机选用步进办法滚动,运用磁线圈逐渐拉动一个磁体,使其从一个方位抵达下一个方位。要使电机在任何方向移动100个方位,电路都需求对电机进行100次步进操作。步进电机运用脉冲完成递增运动,能够在不运用任何反应传感器的情况下完成精确定位。

伺服电机的运动办法是不同的。它在磁转子上衔接一个方位传感器– 即编码器 – 会继续检测电机的精确方位。伺服会监控电机实践方位和指令方位之间的差异,并对电流进行相应的调整。这种闭环体系能够使电机坚持在正确的运动状况。

简便性和成本

步进电机不只比伺服电机成本低,而且调试和保护都愈加简单。步进电机在中止状况是稳定的,并能坚持方位(即使是选用动态负载)。不过,假如某些运用场合有更高的功能要求,则有必要选用更贵重、更复杂的伺服电机。

定      位

在需求随时了解机器精确方位的运用中,步进电机和伺服电机有重要不同。在经过步进电机控制的开环运动运用中,控制体系以为电机一直处于正确的运动状况。不过,在遇到问题今后,比方由于部件卡住而导致电机失速,控制器就无法了解机器的实践方位,然后导致失位。伺服电机自身的闭环体系具有一个优势:假如其被一个物体卡住,会马上检测到。机器会中止操作,一直不会失位。

速度和转矩

步进电机和伺服电机的功能差异源自他们不同的电机设计计划。步进电机的极数比伺服电机多得多,因而步进电机旋转一整圈,所需的绕组电流交流次数要多得多,然后导致在速度增加的情况下,其转矩敏捷下降。别的,假如达到了最大转矩,步进电机可能会失掉速度同步化功能。出于这些原因,在大部分高速运用中,伺服电机都是首选计划。与此相反,步进电机较多的极数在低速状况下具有优势,由于此刻步进电机与平等尺度的伺服电机比较具有转矩优势。

热和能耗

开环步进电机选用固定电流,并会发出很多热量。闭环控制只供给速度环路所需的电流,因而避免了电机发热问题。

比较总结

伺服控制体系最适合涉及到动态负载改变的高速运用,比方机械臂。步进控制体系则更适合需求低到中加速度和高坚持转矩的运用,比方3D打印机、传送带、副轴等。由于步进电机成本更低,所以在运用之后,能够下降自动化体系的成本。运动控制体系假如需求运用伺服电机的特性,就有必要证明这些成本较高的电机物有所值。


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