步進(jìn)伺服系統(tǒng)控制模式的區(qū)別

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯步進(jìn)伺服系統(tǒng)控制模式的區(qū)別 步進(jìn)電機(jī)作為一種開環(huán)掌握的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字掌握技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字掌握系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。隨著全數(shù)字式溝通伺服系統(tǒng)的消失，溝通伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字掌握系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字掌握的進(jìn)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)掌握系統(tǒng)中大多采納步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式溝通伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在掌握方式上相像(脈沖串和方向信號(hào))，但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。 1 掌握精度不同 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8°、0.9°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72

2、°、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分后步距角更小。如山洋公司(SANYODENKI)生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。 溝通伺服電機(jī)的掌握精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以山洋全數(shù)字式溝通伺服電機(jī)為例，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采納了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045

3、6;。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。 2 低頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易消失低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載狀況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所打算的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)特別不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采納阻尼技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采納細(xì)分技術(shù)等。 溝通伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特別平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)消失振動(dòng)現(xiàn)象。溝通

4、伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT)，可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。 3 矩頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速上升而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM。溝通伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM)以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。 4 過載力量不同 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載力量。溝通伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載力量。以山洋溝通伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載力量。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二到三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)由于

5、沒有這種過載力量，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便消失了力矩鋪張的現(xiàn)象。 5 運(yùn)行性能不同 步進(jìn)電機(jī)的掌握為開環(huán)掌握，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易消失丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易消失過沖的現(xiàn)象，所以為保證其掌握精度，應(yīng)處理好升、降速問題。溝通伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)掌握，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)消失步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，掌握性能更為牢靠。 6 速度響應(yīng)性能不同 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200400毫秒。溝通伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA400W溝通伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的掌握?qǐng)龊稀?綜上所述，溝通伺服系統(tǒng)在很多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。