怎样选择步进电机与伺服电机呢？

发布时间：2023/5/22     浏览：223

　　博辰光电介绍怎样选择步进电机与伺服电机呢？

　　步进电机主要按相数分类，包括两相五相步进电机目前在市场上应用广泛。两相步进电机每转可分为400等份，而五相步进电机可分为1000等份，因此五相步入电机具有良好的特性，加减速时间短，动态惯性小。主要取决于具体的应用情况。有必要确定：负载的性质、扭矩、惯性、速度、精度、加速度和减速度等要求，以及上层控制要求。主要控制模式为位置、扭矩或速度。电源是直流还是交流，还是电池供电，电压范围。

　　一、结构上。步进电机以一步一步的方式旋转，磁性线圈逐渐拉动磁铁，使其从一个位置移动到下一个位置。为了使电机向任何方向移动100个位置，电路需要步进100次。步进电机利用脉冲实现递增运动，无需任何反馈传感器即可实现精确定位。

　　伺服电机的运动模式不同。它将位置传感器连接到磁性转子(即编码器)，并将继续检测电机的准确位置。伺服监控电机的实际位置和指令位置之间的差异，并相应调整电流。这种闭环系统可以使电机保持正确的运动状态。

　　二、速度和扭矩。步进电机和伺服电机的性能差异来自于它们不同的电机设计方案。步进电机的极数远大于伺服电机。因此，当步进电机旋转整圈时，需要交换更多绕组电流，从而在速度增加时导致转矩快速下降。此外，如果达到最大扭矩，步进电机可能会失去速度同步功能。由于这些原因，伺服电机是大多数高速应用的首选。相反，由于步进电机比相同尺寸的伺服电机具有转矩优势，因此步进电机在低速时具有更多的磁极优势。

　　三、简单性和成本。步进电机不仅比伺服电机低，而且易于调试和维护。步进电机在静态下稳定，可以保持位置(即使在动态负载下)。然而，如果某些应用有更高的性能要求，它必须是更昂贵和更复杂的伺服电机。

　　四、定位。步进电机和伺服电机在需要随时了解机器准确位置的应用中有重要区别。在步进电机控制的开环运动应用中，控制系统认为电机始终处于正确的运动状态。然而，在遇到问题后，例如部件卡住导致电机失速，控制器无法理解机器的实际位置，从而导致位置丢失。伺服电机本身的闭环系统有一个优点：如果被物体卡住，它会立即被检测到。机器将停止运行，永远不会失去位置。

　　五、热量和能耗。开环步进电机使用固定电流并释放大量热量。闭环控制仅提供速度回路所需的电流，从而避免电机发热。

　　伺服电机和步进电机的正确选择

　　主要根据具体应用确定：载荷特性(如水平或垂直载荷)、扭矩、惯性、速度和精度加减速要求、上位控制要求(如端口接口和通信要求)，主要控制方式为位置扭矩或速度。电源是直流还是交流，还是电池电源，以及电压范围。因此，确定电机和驱动器或控制器的型号。

　　伺服控制系统最适合涉及动态负载变化的高速应用，例如机器人手臂。步进控制系统更适合低至中等加速度和高保持扭矩应用，如3D打印机和传送带副轴等。交流伺服电机也是无刷电机，分为同步电机和异步电机。目前，运动控制一般采用同步电机，功率范围大，功率大。高惯性，低最大速度，随着功率的增加而迅速降低。因此，它适合低速平稳运行。

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