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    伺服電機與步進電機區別在哪里?

    時間:2021-12-07    作者:星辰智能

    作為一種特殊電機,步進電機原理步進電動機,它是把脈沖電脈沖轉換成角位移的執行機構。步進驅動器收到脈沖信號后,它會帶動步進電動機按規定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉是一步一步走??赏ㄟ^控制脈沖個數來控制轉角位移,以實現精確定位;同時可通過控制脈沖頻率來控制伺服電機旋轉的速度和加速度,從而實現對繞組通電順序的調節,從而實現對電機的反向控制。步進電機的驅動原理是采用一種特殊的步進電機驅動,該驅動裝置包括脈沖發生控制單元、動力驅動單元、保護單元等。

    伺服電機

    動力傳動裝置屬于步進電機與單片機的功率接口,由脈沖發生控制單元產生脈沖放大,直接與步進電機耦合。該控制器接收脈沖和方向信號,相應的脈沖發生控制單元產生一組對應的相數脈沖,通過功率驅動單元送至步進電機,使其在相應的方向上產生旋轉角度。該作動器的脈沖給速方式決定了步進電動機的工作方式,如下:(1)m相單拍運轉(2)m相雙拍運轉(3)m相,雙拍運行(4)細分驅動,需要驅動器給出不同幅度驅動信號步進電機具有一些重要的技術數據,例如最大靜轉矩,啟動頻率、運轉頻率等。

        一般情況下,步距角越小,電動機最大靜轉矩越大,啟動頻率和運行頻率越高,故在運行模式中著重采用細分驅動技術,提高了步進電機的旋轉力矩和分辨率,完全消除了電機的低頻振動。因此分塊驅動器的驅動性能與其它類型的驅動器最佳。該伺服電動機內的轉子為永磁鐵,由執行機構控制的U/V/W三相電流構成電磁場,轉子在該磁場中轉動,電機自帶編碼器反饋給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。隨動電動機原理伺服電動機原理伺服電動機,也叫執行電動機,在自動控制系統中,作為執行元件,將接收到的電信號轉化為電動機軸角位移或角速度輸出。


    有兩種,一種是直流伺服電機。由于伺服電動機具有1個脈沖,其相應的轉角將使1個脈沖轉動,從而實現位移,因為電機本身具有發脈沖的功能,因此伺服電動機每轉動一個角,相應地發出數個脈沖,這樣,伺服電機接收的脈沖形成閉環,系統就知道要向電機發送多少脈沖,與此同時,將多個脈沖收回,使其可以非常精確地控制電機的旋轉,從而實現準確的定位。與直流伺服電機相比,交流伺服電機的性能要好于直流伺服電機,交流伺服電機采用正弦波形,轉矩脈動小,容量可大。采用梯形波控制直流伺服電機,性能稍差。采用無刷型伺服電動機的直流伺服電動機要優于有刷伺服電動機。伺服電機驅動器內的轉子為永磁體,由永磁體控制,并由U/V/W三相電流驅動,轉子轉動于該磁場中。與此同時,電動機自帶編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調節轉子旋轉角度。伺服電機有刷直流驅動:電動機與普通直流電機一模一樣,驅動裝置為三閉環結構,由內至外分別是電流環、速度環、位置環。電流輸出控制電動機電樞電壓,電流環輸入為速度環PID輸出,速度環PID輸出為位置環的PID輸出。

        無刷直流伺服電機驅動器:供電電源是直流的,經過內部三相逆變器逆成U/V/W的交流輸入電動機,驅動器同樣采用三閉環控制結構(電流環,速度環,位置環)驅動原理同上。交流伺服電機驅動器:大體可分為功能較為獨立的功率板和控制板兩個模塊,控制板通過相應算法輸出PWM信號,作為驅動電路的驅動信號,改變逆變器的輸出功率,從而實現三相永磁式交流伺服電動機的控制。電源驅動單元首先通過三相全橋整流電路將三相或市電輸入調諧,從而獲得相應的直流電流。由三相正弦PWM電壓型逆變器變頻調速而成,經整流后的三相PWM電壓型同步交流伺服電動機,簡而言之就是AC-DC-AC的變流過程??刂破魇墙涣魉欧到y的核心部分,它可以完成位置控制、速度控制、轉矩和電流控制。


    步進電機與伺服電機的性能對比控制精度:步進電機的相數和拍數越多,其準確度越高,伺服電機自帶編碼器,編碼器刻度越大,精度越高;低頻特性:步進電機在低速時容易出現低頻振動現象,而在低速時一般采用阻尼技術或細分技術來克服低頻振動,伺服電動機運行平穩,低速時無振動;矩頻特性:步進電動機輸出轉矩隨著轉速的增加而降低;高速度將急劇下降,伺服電動機在額定轉速下為恒功率輸出,在額定轉速下為恒功率輸出;過載能力:步進電動機不具有過載能力,具有很強的伺服電機過載能力;運行性能:步進電機控制為開環控制,起動頻率太高或負荷過大,易失步或堵轉,在停車過程中,轉速過高容易發生過沖,交流伺服驅動系統是閉環控制,驅動器可以直接采集電機編碼器的反饋信號,系統內部組成位位環和速度環,通常步進電機沒有失步或過沖的現象,控制性能更加可靠;速度響應特性:步進電機從靜止加速到工作轉速需要上百毫秒,通常,交流伺服系統的加速性能比較好,通常僅需要幾毫秒,可以應用于需要快速啟??刂茍龊?。

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