1. 首頁 > 生活 > >

步進電機和伺服電機性能比較( 二 )

知識百科


 
六、速度響應性能不同
 
步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒 。 交流伺服系統的加速性能較好 ， 以松下MSMA 400W交流伺服電機為例 ， 從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒 ， 可用于要求快速啟停的控制場合 。
 
綜上所述 ， 交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機 。 但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機 。 所以 ， 在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素 ， 選用適當的控制電機 。
 
寫這個帖子的人 ， 是賣交流伺服電機的吧？內容基本正確 ， 但是 ， 不全面 。 樓主用于對比的幾個部分 ， 有些是可以從另外一個角度來看的 。
        1、控制精度不同顯然 ， 樓主不知道步進電機驅動器有"細分"的概念 。 兩相步進電機的步進角是1.8度沒錯 ， 但是 ， 現在64細分的驅動器也很常見了 。 注意 ， 這個時候 ， 電機是200*64=12800個脈沖轉一圈 。 而市面上常見的交流伺服 ， 編碼器不過是2048或者2500線的 。 當然 ， 有17位編碼器的電機 ， 不過 ， 步進驅動器也有256細分的 。 從分辨率而言 ， 交流伺服還是要高一些 ， 但是遠沒有樓主所寫得那么夸張 。 而且 ， 既然是說控制精度 ， 那么 ， 用過伺服的人都應該知道 ， 伺服的動態重現性是分辨率的多少倍 。 就常規設計而言 ， 選型時 ， 要把重現性指標乘以5作為伺服反饋的分辨率 。 這樣 ， 伺服的控制精度真的比伺服好嗎？

       2、低頻特性不同當步進電機細分數達到32以上時 ， 基本就沒有低頻振動的問題了 。 而伺服想保持一個準確、穩定的低速 ， 用過的人應該知道參數有多難調（只要速度、不要位置的話 ， 還好做一點）
        3、頻矩特性不同對于轉矩 ， 需要補充一點 ， 伺服本身是沒有保持力矩的 ， 而步進電機有保持力矩 。 區別在于 ， 伺服電機的所謂靜止 ， 實際上是一個動平衡的過程 ， 電機不會真的停在指定位置上（所以交流伺服的重現性要定到反饋分辨率的3-5倍 ， 而步進電機重現性可以比分辨率更高） 。
         4、過載能力不同這個沒有什么可說的 ， 不過對于力矩浪費的說法 ， 還是有點意見 。 很多步進驅動器提供了半流功能 ， 在不需要全力矩輸出的時候 ， 可以降低電流 ， 減小力矩 。
          5、運行性能不同丟步確實是步進電機的致命缺陷 ， 但是 ， 伺服就可以不考慮加減速的曲線嗎？你真給一個階躍信號試試 ， 電機會有多大的抖動 。 不過抖歸抖 ， 最終還是會停在正確的位置上 ， 這確實比步進強 。 如果是定位控制 ， 這個抖動無所謂了 ， 如果是過程控制 ， 誰敢這么用？
         6、速度響應性能不同因為交流伺服可以有瞬間大扭矩輸出 ， 所以加速性能可能比步進強 ， 不過松下加到3000RPM用幾毫秒 ， 先試過再來說話好不好？而且說到響應 ， 那就不能不說交流伺服的本質缺陷——滯后 。 一般電機 ， 速度環響應2毫秒 ， 位置環響應則很少看到數據 ， 一般認為是8毫秒 。 說到快速起停 ， 伺服總是手其響應頻率限制 ， 而步進電機基本不用考慮響應時間的問題 。 用步進電機可以很簡單的做到一秒起停100次 ， 每次移動20微米 ， 用伺服大家可以試試看 。
 
步進與伺服 ， 無所謂優劣 ， 各有適用場合而已 ， 一般來說 ， 大負載 ， 高速度的應用 ， 不要用步進電機 ， 但低負載、低速度的場合 ， 高細分的步進性能比交流伺服要好