引言:電機的應用十分地普遍,可以說各個領域都需要用到各種電機,如直流電機、永磁電機、交流電機、步進電機、力矩電機以及伺服電機等,而其中的步進電機和伺服電機在工業(yè)運動控制領域中都是比較重要的控制裝置,但是它們之間的區(qū)別到底在哪呢?本文將以步進電機和伺服電機來進行相關內容的介紹。
電機,也被叫做馬達,是一類可以把電能轉變成機械能的裝置,通常包括電動機、發(fā)電機等,而電動機在工業(yè)中要更加普遍一些,所以所謂的電機通常指的是電動機。電機的類型有很多種,如果按照用途來進行分類的話,通常有驅動電機、控制電機這兩類。
控制電機是自動控制系統(tǒng)中應用范圍比較普遍的一類小型旋轉電機,通常應用在精準的轉速和位置控制上,在控制系統(tǒng)中常常被當作執(zhí)行元件。它還可以分為步進電機、力矩電機、伺服電機以及直流無刷電機等,并且它們都有各自不同的控制任務。
步進電機和伺服電機的介紹
步進電機是一類可以把脈沖信號轉變成角位移的裝置,也就是說,當驅動器收到脈沖信號的時候,便會驅動電機在設置好的方向上轉動一個角度,也就是步距角。我們可以控制脈沖數來控制角位移量,以實現精準的定位;另外,我們還可以控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度,以實現電機的調速。這種電機比較突出的一個優(yōu)勢是它有著出色的位置控制,所以可以應用于各個運動控制領域,并且它還有較好地保持扭矩,使它可以成為工業(yè)機器人設計中的理想電機。
伺服電機是一類可以把電壓信號轉變成軸的角速度輸出和角位移輸出的裝置,也可以叫做執(zhí)行電機,它可以十分準確地控制速度和位置,并且可以把電壓信號轉變成扭矩和速度來驅動控制目標。它的體積雖然比較小,但它的過載特性比較好,并且十分地節(jié)能。也是因為這些優(yōu)勢,它被普遍用于飛機、機床以及工業(yè)機器人等各個設備中。
步進電機常常被誤以為是控制電機中的次要電機,但實際上,它和伺服電機一樣都有著較高的可靠性,并且在自動化程度比較高的設備中都有用到。
步進電機和伺服電機之間的區(qū)別
1、反饋方面:步進電機是開環(huán)控制,這也就意味著它沒有內置編碼器,例如由控制器生成的脈沖、指令以及方向信號發(fā)送到驅動器中,然后驅動器便會驅動電機進行轉動,而電機是不會向驅動器提供任何反饋的。而伺服電機是閉環(huán)控制,這也就意味著它有內置編碼器,例如由控制器生成的電壓、指令以及方向信號發(fā)送到驅動器中,然后驅動器便會驅動電機進行轉動,而電機會通過內置編碼器向驅動器提供運行反饋。
2、矩頻特性:通常步進電機的額定轉速大多在每分鐘三百到四百轉左右,因為它的輸出扭矩會隨著轉速的增加而不斷減小。而伺服電機的額定轉速要高得多,通常在每分鐘兩千或者三千轉,所以在實際應用中,如果需要驅動高速機構,便可以選擇伺服電機。
3、速度響應特性:步進電機從靜態(tài)加速到額定轉速每分鐘三百到四百轉的時間通常需要兩百到四百毫秒。而伺服電機從靜態(tài)加速到額定轉速每分鐘三千轉的時間通常只需要幾毫秒,可以應用在需要快速啟停的控制場合。
4、過載特性:步進電機通常不能過載,如果出現過載,便會出現丟步現象,只要發(fā)完指定的脈沖信號后,它便不再轉動。而伺服電機是可以過載的,通常它在數分鐘內過載四到六倍左右而不損壞。
通過以上內容可以了解到這兩類電機在反饋方面、矩頻特性、速度響應特性以及過載特性等來說都有較大的區(qū)別,并且都有各自的優(yōu)勢,如果用戶想要選擇合適的控制電機,便需要考慮自身的需求和成本等再進行決定。關注捷眾機器人,了解更多步進電機和伺服電機的知識。