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步進電機能替代高成本伺服電機嗎?爲什麼?

作者:深圳市AG海博科技有限公司 瀏覽: 發表時間:2020-03-31 11:35:17

在越來越多的高標準工業自動化應用領域,技術的進步正在改變步進電機和伺服電機之間的性能成本比。

步進電機與伺服電機對比下,步進電機根據傳統的觀念,在需要速度超過800 RPM以及需要高動態響應的應用中,伺服控制系統性能更爲出色。步進電機則更適合用於速度較低、低到中等加速度、需要較高保持轉矩的應用。那麼這種關於步進電機和伺服電機的傳統觀念的依據是什麼呢?下面讓我們來詳細分析下。

1結構步進電機採用步進方式轉動,利用磁線圈逐步拉動一個磁體,使其從一個位置到達下一個位置。要使電機在任何方向移動100個位置,電路都需要對電機進行100次步進操作。步進電機利用脈衝實現遞增運動,可以在不使用任何反饋傳感器的情況下實現精確定位。

伺服電機的運動方法是不同的。它在磁轉子上連接一個位置傳感器–即編碼器–會持續檢測電機的準確位置。伺服會監控電機實際位置和指令位置之間的差異,並對電流進行相應的調整。這種閉環系統可以使電機保持在正確的運動狀態。

2簡便性和成本步進電機不僅比伺服電機成本低,而且調試和維護都更加簡單。步進電機在靜止狀態是穩定的,並能保持位置(即使是採用動態負載)。不過,如果某些應用場合有更高的性能要求,則必須採用更昂貴、更復雜的伺服電機。

3定位在需要隨時瞭解機器準確位置的應用中,步進電機和伺服電機有重要差別。在通過步進電機控制的開環運動應用中,控制系統認爲電機始終處於正確的運動狀態。不過,在遇到問題以後,比如因爲部件卡住而導致電機失速,控制器就無法瞭解機器的實際位置,從而導致失位。伺服電機本身的閉環系統具有一個優勢:如果其被一個物體卡住,會立刻檢測到。機器會停止操作,始終不會失位。

4速度和轉矩步進電機和伺服電機的性能差異源自他們不同的電機設計方案。步進電機的極數比伺服電機多得多,因此步進電機旋轉一整圈,所需的繞組電流交換次數要多得多,從而導致在速度增加的情況下,其轉矩迅速下降。另外,如果達到了最大轉矩,步進電機可能會失去速度同步化功能。出於這些原因,在大部分高速應用中,伺服電機都是首選方案。與此相反,步進電機較多的極數在低速狀態下具有優勢,因爲此時步進電機與同等尺寸的伺服電機相比具有轉矩優勢。

5熱和能耗開環步進電機採用固定電流,並會散發大量熱量。閉環控制只提供速度環路所需的電流,因此避免了電機發熱問題。比較總結伺服控制系統最適合涉及到動態負載變化的高速應用,比如機械臂。步進控制系統則更適合需要低到中加速度和高保持轉矩的應用,比如3D打印機、傳送帶、副軸等。因爲步進電機成本更低,所以在使用之後,可以降低自動化系統的成本。運動控制系統如果需要利用伺服電機的特性,就必須證明這些成本較高的電機物有所值。

深圳市AG海博科技有限公司是一家集研發,生產銷售步進電機,步進驅動器,工業自動化於一體的創新型企業。公司位於廣東省深圳市,擁有資深的研發團隊及高品質的服務,公司主營步進電機及步進驅動器周邊產品的生產與銷售。經過多年市場的積累,憑藉出色的產品性能,優秀的售後,贏得了市場的認可,獲得了用戶口碑。我們立足深圳,服務全球。


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