步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)的六大性能比較
文章出處：漢德保(HDB MOTOR)電機(jī) 人氣：4556發(fā)表時間：2018-10-31
步進(jìn)電機(jī)是我們最為熟悉的一種執(zhí)行元件，在國內(nèi)的數(shù)字控制系列中應(yīng)用十分廣泛。然而隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。步進(jìn)電機(jī)與交流伺服電機(jī)相比較固然會有相似之處（脈沖串和方向信號），但在使用場合及性能方面還是存在著較大的差異。就此問題，漢德保電機(jī)將為大家將兩者間的使用性能作一分析對比。
一、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)控制精度性能比較
首先看步進(jìn)電機(jī)方面，兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°、 1.8°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。
交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后真個旋轉(zhuǎn)編碼器保證。對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。
二、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)低頻特性性能比較
步進(jìn)電機(jī)在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般以為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機(jī)器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。
交流伺服電機(jī)運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(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)部具有頻率解析性能（FFT），可檢測出機(jī)械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。
三、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)矩頻特性性能比較
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。
交流伺服電機(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。
四、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)過載能力不同性能比較
步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。
交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。
五、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)運行性能比較
步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速題目。
交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。
六、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)速度響應(yīng)性能比較
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200～400毫秒。
交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，多數(shù)交流伺服電機(jī)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控制場合。
綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在很多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、本錢等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。
下一篇：已經(jīng)是最后一篇了上一篇：漢德保步進(jìn)電機(jī)4、6和8線電機(jī)接線方法
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