步进电机与伺服电机的异同
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电机" target="_blank">步进电机:步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。伺服电机:是指伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
机器让人们解放了劳动力,现在的很多工厂都实现了自动化,不再需要人力。自动化的实现离不开电机,电机是机器的动力来源。从1820年发现电流的磁效应到现在将近200年的创新发展,科学家们制造了各种各样的电机。今天就分析一下伺服电机与步进电机的区别。
步进电机和伺服电机有什么区别?
步进电机和伺服电机二者都是控制电机,都能精确控制速度。但是二者控制速度的原理不同:伺服电机是闭环控制(通过编码器反馈等完成),即:会实时测定电机的速度后自动加以调整;步进电机是开环控制,输入一个脉冲步进电机就会转过一固定的角度,但是不对速度进行测定。
其它的不同,伺服电机的启动快。很短的时间内就可以达到额定速度。适宜频繁启停而且有启动转矩要求的情况,同时伺服电机的功率可以做到很大。步进电机的启动,就比较慢,要经过频率从低到高的过程。
步进电机一般不具备过载能力,而伺服电机的过载能力是很强的。
伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。其主要特点:当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服点的特点在这里和步进电机相比较下说的更清楚点:
1、工作原理
这两种电机在原理上有很大的不同,步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,查看步进电机的工作原理。
而伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,这样系统就会清楚发了多少脉冲和收了多少脉冲回来,从而能够精确的控制电机的转动,实现精确的定位。
2、控制精度
步进电机的精度一般是通过步距角的精准控制来实现的,步距角有多种不同的细分档位,可以实现精准控制。
而伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器保证的,一般伺服电机的控制精度要高于步进电机。
3、转速与过载能力 步进电机在低速运转的时候容易出现低频振动,所以当步进电机在低速工作时候,通常还需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,而伺服电机则没有这种现象的发生,其闭环控制的特性决定了其在高速运转时保持优秀的性能。两者的矩频特性不同,一般伺服电机的额定转速要大于步进电机。
步进电机的输出力矩会随着转速的升高而下降,而伺服电机则是恒力矩输出的,所以步进电机一般没有过载能力,而交流伺服电机的过载能力却较强。
4、运行性能 步进电机一般是开环控制,在启动频率过高或者负载过大的情况下会出现失步或堵转现象,所以使用时需要处理好速度问题或者增加编码器闭环控制,查看什么是闭环步进电机。而伺服电机采用的是闭环控制,更容易控制,不存在失步现象。
5、成本
步进电机在性价比上是有优势的,要实现相同功能的情况下伺服电机的价格要大于同功率的步进电机,伺服电机的高响应、高速性及高精度的优点决定了产品的价格高昂,这是无可避免的。
综上所述,步进电机和伺服电机无论是从工作原理、控制精度、过载能力、运行性能及成本方面来说都存在有较大的差异之处。但是两者各有优势,用户如果想要从中做出选择就需要结合自身的实际需求和应用场景。
步进电机和伺服电机测试的区别
1、步进电机测试
(1)测试方案:步进电机定子测试、整机测试及测功机测试。
(2)测试项目:交流耐压、绝缘电阻、匝间耐压、线圈电阻、线圈电感、静力矩(选配)。
(3)测试优点:一键即可快速完成预设项目的检测,内置工业计算机,无限量存储测试条件和测试结果,具有USB存储接口,方便数据拷贝;实时检测环境温度,电阻测试结果自动转换为标准温度值,结果判定更为简便,同时保证测试的一致性在步进电机行业应用广泛。
2、伺服电机测试
(1)测试方案:伺服电机定子测试、电机空载测试、加载测试、反电动势测试、永磁转子测试及测功机测试。
(2)测试项目:交流耐压、绝缘电阻、直流电阻、电感测试、反电动势、霍尔特性、编码器测试(选配)。
(3)测试优点:数字化闭环反馈控制方式,全自动调压模式,输出电压自动修正,且不受外界电网波动影响,保证测试的准确性,系统采用工业计算机集中控制,稳定性高、体积小、速度快、效率高。
步进电机和伺服电机的区别相关问题:
步进电机
1、步进电机和伺服电机的控制精度
由于伺服电机的控制精度通常由编码器完成,而且用的是4倍频技术编码。可步进电机控制精度往往是固定的,倘若要求性能更优越,设计时提高设计精度。因此,两者在控制精度方面伺服电机更加灵活。
2、步进电机和伺服电机的响应速度
伺服电机响应速度完胜步进电机。步进电机由静止到进入工作需要上百毫秒,而伺服电机仅需几毫秒。
3、步进电机和伺服电机的过载能力
步进电机其实并不具备过载能力,而伺服电机具备较强的过载能力。
4、步进电机和伺服电机的低频特性
步进电机在低频运行过程容易产生低频振荡,伺服电机运行过程相对稳定,即使在低频运行过程,也不会产生低频振荡。由此可知,伺服电机的低频特性优于步进电机。
5、步进电机和伺服电机的距频特性
步进电机输出力矩随转速提升而下降,而伺服电机输出力矩是恒定力矩,在额定转速内,都是输出额定转矩,即使不在额定转速内,也是恒定功率输出力矩。因此,伺服电机的距频特性完胜步进电机。
6、步进电机和伺服电机的运行特性
在控制系统中,步进电机用的是开环控制,而伺服电机用的是闭环控制。闭环控制的好处是一般情况下会出现丟步或过冲现象,控制性能明显优于步进电机且更加可靠。