伺(si)服电机(ji)与步(bu)进(jin)电机(ji)的(de)工作原(yuan)理和区(qu)别
要(yao)了解两者的区别,我们需要(yao)先对(dui)(dui)每(mei)一(yi)个(ge)对(dui)(dui)象都要(yao)深入了解一(yi) 下。首先(xian)了解一下工作原理(li):
步(bu)(bu)进电机的(de)(de)工作原(yuan)理是(shi)一(yi)(yi)种将电脉(mai)(mai)冲(chong)转(zhuan)化为角位移的(de)(de)执行(xing)(xing)机构。当步(bu)(bu)进驱动(dong)器接收到一(yi)(yi)个脉(mai)(mai)冲(chong)信号,就驱动(dong)步(bu)(bu)进电机按设定(ding)的(de)(de)方向转(zhuan)动(dong)一(yi)(yi)个固定(ding)的(de)(de)角度,它的(de)(de)旋转(zhuan)是(shi)以固定(ding)的(de)(de)角度一(yi)(yi)步(bu)(bu)-一(yi)(yi)步(bu)(bu)运行(xing)(xing)的(de)(de)。可以通(tong)过控(kong)制发出脉(mai)(mai)冲(chong)个数(shu)来控(kong)制角位移量,从而达到控(kong)制位移的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de);同(tong)时可以通(tong)过控(kong)制脉(mai)(mai)冲(chong)频率来控(kong)制电机转(zhuan)动(dong)的(de)(de)速度和(he)加速度,从而达到调速的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)
而伺(si)服电机(ji)内部的(de)转(zhuan)(zhuan) 子是永磁(ci)铁,驱动(dong)(dong)器(qi)(qi)控制的(de)U/V/W三相电形成电磁(ci)场(chang),转(zhuan)(zhuan)子在此磁(ci)场(chang)的(de)作用(yong)下转(zhuan)(zhuan)动(dong)(dong),同时(shi)电机(ji)自(zi)带的(de)编(bian)码器(qi)(qi)反(fan)馈信号(hao)给驱动(dong)(dong)器(qi)(qi),驱动(dong)(dong)器(qi)(qi)根据反(fan)馈值(zhi)(zhi)与(yu)目标值(zhi)(zhi)进行比较,调(diao)整转(zhuan)(zhuan)子转(zhuan)(zhuan)动(dong)(dong)的(de)角度。伺(si)服电机(ji)的(de)精度决定于编(bian)码器(qi)(qi)的(de)分辨(bian)率(lv)。
第一,步进电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)伺服(fu)电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制方(fang)式不(bu)同(tong)(tong),步进电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)是通(tong)(tong)过(guo)控(kong)(kong)制脉(mai)冲的(de)(de)(de)个(ge)数(shu)(shu)控(kong)(kong)制转(zhuan)动(dong)角(jiao)度的(de)(de)(de),一个(ge)脉(mai)冲对应(ying)一个(ge)步距角(jiao),但是没(mei)有反(fan)馈(kui)信号,电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)知道具体走到(dao)(dao)了什么位置(zhi),位置(zhi)精度不(bu)够(gou)高(gao)。 伺服(fu)电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)也是通(tong)(tong)过(guo)控(kong)(kong)制脉(mai)冲个(ge)数(shu)(shu),伺服(fu)电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)每(mei)旋(xuan)转(zhuan)一 个(ge)角(jiao)度,都会(hui)发(fa)出对应(ying)数(shu)(shu)量的(de)(de)(de)脉(mai)冲,同(tong)(tong)时驱动(dong)器也会(hui)接收到(dao)(dao)反(fan)馈(kui)回来(lai)的(de)(de)(de)信号,和(he)伺服(fu)电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)接受的(de)(de)(de)脉(mai)冲形(xing)成比较,这样系(xi)统(tong)就会(hui)知道发(fa)了多少脉(mai)冲给(ji)伺服(fu)电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji),同(tong)(tong)时又收了多少脉(mai)冲回来(lai),就能够(gou)很精确(que)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制电(dian)(dian)(dian)机(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)转(zhuan)动(dong),从而实现(xian)精确(que)的(de)(de)(de)定位,可以(yi)达到(dao)(dao)0.001mm。
第二,过(guo)载(zai)能(neng)力不同步(bu)进电(dian)机(ji)一(yi)般不具有(you)过(guo)载(zai)能(neng)力。交(jiao)流伺(si)服电(dian)机(ji)具有(you)较(jiao)强的(de)过(guo)载(zai)能(neng)力。以皮尔磁交(jiao)流伺(si)服系统(tong)为(wei)(wei)例,它具有(you)速度过(guo)载(zai)和转矩过(guo)载(zai)能(neng)力。其最大(da)转矩为(wei)(wei)额转矩的(de)3倍,可用(yong)于克服惯(guan)性(xing)负(fu)载(zai)在启动瞬间的(de)惯(guan)性(xing)力矩。步(bu)进电(dian)机(ji)因为(wei)(wei)没有(you)这种过(guo)载(zai)能(neng)力,在某(mou)些工作场合(he)就不能(neng)用(yong)步(bu)进电(dian)机(ji)工作了。
第三,速(su)度响应性能(neng)不同步进电机从(cong)静止加(jia)速(su)到工作转速(su)(一般为每分钟几(ji)百(bai)转)需要200 ~ 400ms。交(jiao)流(liu)(liu)伺(si)服系统的加(jia)速(su)性能(neng)较(jiao)好(hao),以(yi)皮(pi)尔磁(ci)交(jiao)流(liu)(liu)伺(si)服电机为例,从(cong)静止加(jia)速(su)到其额(e)定(ding)转速(su)3000 r/min。仅需几(ji)ms,可用(yong)于(yu)要求快速(su)启停并(bing)且位置精度要求较(jiao)高的控(kong)制场台。