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步进电机、伺服电机和舵机的区别是什么?

步进电机、伺服电机和舵机的区别是什么?

2022/12/23 18:44:15

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步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,是一种感应电机。在非过载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的??梢酝ü刂坡龀甯鍪纯刂平俏灰屏?,从而达到正确定位的目的,同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到高速的目的。但是没有反馈信号,电机不知道具体走到了什么位置,位置精度不够高。

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机也是通过控制脉冲个数,伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,同时驱动器也会接收到反馈回来的信号,和伺服电机接受的脉冲形成比较,这样系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,就能够很准确的控制电机的转动,从而实现准确的定位,可以达到0.001mm。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能,它每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应,所以它是闭环控制,步进电机是开环控制。

所谓舵机,其实就是个低端的伺服电机系统,它也是常见的伺服电机系统。舵机是指在自动驾驶仪中操纵飞机舵面(操纵面)转动的一种执行部件。分有:电动舵机,由电动机、传动部件和离合器组成。接受自动驾驶仪的指令信号而工作,当人工驾驶飞机时,由于离合器保持脱开而传动部件不发生作用。液压舵机,由液压作动器和旁通活门组成。当人工驾驶飞机时,旁通活门打开,由于作动器活塞两边的液压互相连通而不妨碍人工操纵。此外,还有电动液压舵机,简称“电液舵机”

步进电机和伺服电机的区别是:

工作流程不同

步进电机:工作流程为步进电机工作一般需要两个脉冲:信号脉冲和方向脉冲。

伺服电机:其工作流程就是一个电源连接开关,再连接伺服电机。

低频特性不同

步进电机:在低速时易出现低频振动现象。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。

伺服电机:运转平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。

矩频特性不同

步进电机:输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其工作转速一般在 300~600r/min。

伺服电机:为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为 2000 或 3000 r/min)以内,输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

过载能力不同

步进电机:一般不具有过载能力。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。

伺服电机:具有较强的过载能力。具有速度过载和转矩过载能力。其转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。

运行性能不同

步进电机:步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。

伺服电机:交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

速度响应性能不同

步进电机:从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转) 需要200 ~ 400m/s。

伺服电机:交流伺服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速3000 r/min。jin需几m/s,可用于要求快速启停并且位置精度要求较高的控制场台。

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王静
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