对步进电机与伺服电机的传统理解:
在具体应用场合,一般当电机负载稳定、动作准确度较高且运转状态基本为低速时,宜选用步进电机,因为步进电机容易控制,成本自然较低;但当电机负载波动范围较大,即便运转状态基本为低速,也宜选用伺服电机,因为方波驱动的步进电机无法消除振动和噪音,因为伺服电机闭环控制较为复杂,成本自然会提高。
客户根据这种传统理解选择步进电机或伺服电机时,成本和性能这两大问题是最重要的考虑因素。因此,步进电机生产者一方面采用新的正弦波细分控制技术去克服步进系统面临的振动和噪音难题,一方面采用新工艺新材料改善电机本身的参数去匹配新的步进控制技术,结果是,步进电机系统已经悄然升级,实现伺服化,使性能及适用范围大大提升,综合成本自然也相应上升了许多。
与此同时,伺服电机生产者一方面采用********值型伺服控制技术进一步扩大其在精确定位和宽调速方面的优势,一方面应用新理论新材料使伺服电机制造成本大大降低并形成更为完整的系列,结果是,伺服电机系统在成本意义上出现步进化的趋势,闯入了步进电机系统的应用领域,直接成本已经接近升级之后的步进电机系统,如果考虑到其****的控制优势带给客户的效率提升和产能提升,伺服电机系统的综合成本在控制中等以上机座号电机方面已经优于步进电机系统。
“步进电机伺服化”的具体表现:
驱动器方面:
①采用交流伺服控制原理,三相正弦电流驱动输出;
②电机空载启动速度达到4.7转/秒至6.3转/秒;
③高电压、小电流驱动,电流随转速的增高而变大,增大高速扭矩,减少电机发热;
④电路板采用三防处理,有过压,欠压,过流,相间短路和过热保护;
⑤具有高细分和半流功能;
⑥输出相电流可设置(满足不同电机的要求);
⑦具有相位记忆功能(保持电机上下电位置不变);
⑧兼容两相和五相电机的工作模式;
⑨更高的定位精度,可在任意的细分步数下控制电机,如在10000步/转时精确定位;
⑩驱动器与电机及上位机间的连线简单,均为三根线。
电机方面:
①采用特殊的结构,优良的材质和先进的制造工艺;
②采用特殊的机械加工工艺,电机的定子和转子间的气隙仅为50um;
③电机转子定子直径比提高到59%,大大的提高了电机的工作扭矩;
④磁极数多于一般的五相步进电机,平稳性和定位精度远高于五相混合式步进电机;
⑤采用交流伺服控制原理;
⑥具有交流伺服电机运行的特性;
⑦几乎无共振区,无爬行,无噪音
⑧三相325V(D921驱动器除外)高压驱动,大大提高了高速扭矩;
⑨可按两相和五相电机的每转步数工作,可取代两相和五相电机;
⑩电机的扭矩与电机的每转步数无关。
“伺服电机步进化”的部分具体表现:
①高功率强度小体积:采用****永磁材料及优化电机设计,使体积较小的电机也能产生很大的扭矩。同一型号的电机与不同的驱动器匹配时,****输出扭矩也不同。体积相同的电机不同绕组,不同磁极数电机的输出功率也不相同。
②抗冲击扭矩:****扭矩能达到额定扭矩的若干倍。
③采用高性能的材料,高磁能积。
④电机和驱动器上带有温度监视器。
用伺服电机替代步进电机应注意哪些问题?
① 为了保证控制系统改变不大,应选用数字式伺服系统,可采用原来的脉冲控制方式;
② 由于伺服电机都有一定过载能力,所以在选择伺服电机时,从经验上可以参照原步 进电机输出扭矩的1/3来确定伺服电机的额定扭矩;
③ 伺服电机的额定转速比步进电机的转速要高的多,为了充分发挥伺服电机的性能, ****增加减速装置,让伺服电机工作在接近额定转速下,这样也可以选择功率更小的伺服电机,以降低成本。