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知識|步進電機和伺服電機的區別

發布時間:2021-11-08人氣:14

大家都知道步進電機和伺服電機是兩種類型的產品,那么這兩者究竟有什么區別的呢?我們通過下面的介紹來告訴大家。

首先從兩者的原理來講解

步進電機的工作原理是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制發出脈沖個數來控制角位移量,從而達到控制位移的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的?

伺服電機工作原理是因為其內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W,三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的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,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的分辨率。?

其次兩者組成也是不同的

    1、步進電機控制器的構成

    電機驅動電路:在H橋電路的基礎上設計步進電機驅動電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅動電路是成熟的電機控制方案,電路不復雜,根據MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達數十安培,是理想的步進電機驅動器方案。

    電機參數測量電路:電機電流采樣電阻選用康銅電阻,一端連接H橋下方,另一端接GND。電壓電流信號調理電路采用LM324運放搭建,電壓跟隨后送入MCU,由MCU內置10BitA/D轉換器進行A/D采樣。機殼溫度監測選用數字溫芯片DS18B20,將其貼至電機外殼表面,實時監測溫度參數并送入MCU。

    電源及MCU控制電路:系統中的驅動電路用輸入電壓供電,MCU和藍牙模塊需要額外的3.3V電壓供電,傳統的線性穩壓器效率低、尺寸大且發熱嚴重,因此使用DC—DC開關電源方式提供3.3V電壓,保證器件的正常工作。

    2、伺服電機控制器的構成

    電機整流電路:整流單元主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路,實質是一組共陰極與一組共陽極的三相半波可控整流電路的串聯,習慣將其中陰極連接在一起的三個晶間管稱為共陰極組;陽極連接在一起的三個晶閘管稱為共陽極組。

    功率驅動電路:功率驅動單元一般采用智能功率模塊,通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流。功率單元是使用功率電力電子器件進行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件,主要由整流橋、可控硅、電解電容、IGBT等器件組成。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。

    電機控制電路:主電路采用數字信號處理器作為控制核心,可以實現比較復雜的控制算法,進行智能控制。

步進電機

然后控制方式的不同

1:步進電機是通過控制脈沖的個數控制轉動角度的,一個脈沖對應一個步距角,但是沒有反饋信號,電機不知道具體走到了什么位置,位置精度不夠高。

2:伺服電機也是通過控制脈沖個數,伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,同時驅動器也會接收到反饋回來的信號,和伺服電機接受的脈沖形成比較,這樣系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。?

再有就是過載能力不同

1:步進電機一般不具有過載能力。步進電機因為沒有這種過載能力,在某些工作場合就不能用步進電機工作了。?

2:交流伺服電機具有較強的過載能力。以皮爾磁交流伺服系統為例,它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額轉矩的3倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。

伺服電機

另外就是速度響應性能不同

1: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200~400ms。

2:交流伺服電機的加速性能較好,以皮爾磁交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速3000r/min。僅需幾ms,可用于要求快速啟停并且位置精度要求較高的控制場臺。?

因此兩者的不同點還是很大的,請大家務必學習并且正確適用!

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