步進(jìn)電機(jī)是一種重要的運(yùn)動(dòng)裝置,可用于現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)。目前,在國內(nèi)數(shù)字控制系統(tǒng)中,踏板電機(jī)被廣泛使用。作為所有數(shù)字交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),AC伺服電機(jī)在數(shù)字控制系統(tǒng)中變得越來越多。為了習(xí)慣數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì),大多數(shù)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)使用步進(jìn)電機(jī)或所有數(shù)字交流伺服電機(jī)作為性能電機(jī)。
控制方法(脈沖系和方向信號(hào))類似,但在使用功能的情況下存在大的差異。現(xiàn)在讓我們比較兩個(gè)實(shí)用程序。 操控精度不同兩相混合步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角通常為3.6°,。
1.8°,5相混合步進(jìn)電機(jī)的漸變通常為0.72°,。
2.36°。還有一個(gè)高性能的步進(jìn)電機(jī),具有較小的臺(tái)階。例如,石頭公司緩慢移動(dòng)的線機(jī)機(jī)的步進(jìn)電機(jī)具有0.09°的臺(tái)階角,并且可以通過德國Berger Lahr生產(chǎn)的三相混合步進(jìn)電機(jī)來通過三相混合步進(jìn)電機(jī)。 DIP開關(guān)是:設(shè)定為1.8°,。
3.9°,。
4.72°,。
5.36°,。
6.18°,。
7.09°,。
8.072°,。
9.036°,與雙相和5相混合步進(jìn)電機(jī)的漸變相兼容。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后部的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下的全數(shù)字交流伺服電機(jī)為例。對(duì)于帶有標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī),由于我們?cè)隍?qū)動(dòng)器內(nèi)部使用了四倍頻技術(shù),因此脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。
對(duì)于帶有17位編碼器的電動(dòng)機(jī),每當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序收到217=131072脈沖時(shí),電動(dòng)機(jī)就會(huì)旋轉(zhuǎn)一圈。也就是說,該脈沖為360°/131072=9.89秒。它是與步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)相對(duì)應(yīng)的脈沖的1/655。矩頻特性不同步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩隨著速度的增加而減小,并在高速時(shí)迅速減小,因此最大運(yùn)行速度通常為300-600RPM。
交流伺服電機(jī)具有恒定的轉(zhuǎn)矩輸出。也就是說,它可以在附加速度(通常為2000RPM或3000RPM)內(nèi)輸出附加扭矩,并且是在附加速度之上的恒定功率輸出。 低頻特性不同步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)容易產(chǎn)生低頻振動(dòng)。振動(dòng)頻率與負(fù)載條件和驅(qū)動(dòng)器的功能有關(guān),通常將振動(dòng)頻率視為電動(dòng)機(jī)空載起飛頻率的一半。
由步進(jìn)電機(jī)的工作原理確定,這種低頻振動(dòng)現(xiàn)象非常不利于機(jī)器的正常運(yùn)行。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)行時(shí),通常應(yīng)使用阻尼技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,例如在電動(dòng)機(jī)上增加阻尼器或在驅(qū)動(dòng)器中使用分段技術(shù)。交流伺服電機(jī)的操作非常穩(wěn)定,在較低的情況下不振動(dòng)。 AC伺服系統(tǒng)具有缺乏機(jī)械剛性的共振抑制,內(nèi)部頻率分析(FFT)由于機(jī)器的共振點(diǎn)(FFT),系統(tǒng)調(diào)節(jié)方便。
過載能力不同步進(jìn)電機(jī)通常不會(huì)過載容量。交流伺服電機(jī)具有強(qiáng)大的過載容量。讓我們作為一個(gè)例子來獲取一個(gè)松下交流伺服系統(tǒng)。速度過載和扭矩過載功能。最大扭矩是額外扭矩的三倍,可用于克服起始瞬時(shí)慣性載荷的慣性力矩。
由于步進(jìn)電機(jī)沒有這種過載容量,因此通常是一個(gè)具有更大扭矩的電動(dòng)機(jī),以克服選擇模型時(shí)克服這種慣性力矩,并且機(jī)器在正常操作期間不需要這種大的扭矩。所以它表示扭矩。 運(yùn)轉(zhuǎn)功用不同步進(jìn)電機(jī)作為狗循環(huán)操作運(yùn)行。
如果啟動(dòng)頻率太高或負(fù)載太大,則易于丟失或停止該步驟。如果速度太高,它認(rèn)為過度套房很容易看,并且控制精度必須在提高和降低速度時(shí)處理很好地處理。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)器可以直接采樣電機(jī)編碼器的響應(yīng)信號(hào)。
方位環(huán)環(huán)和速度環(huán)形成在內(nèi)。通常,步進(jìn)電機(jī)不會(huì)丟失階梯損失或過儲(chǔ)量和控制。該功能更穩(wěn)定。 速度呼應(yīng)功用不同步進(jìn)電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到工作速度(通常為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200到400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速功能更好,以松下MSMA 400W交流伺服電動(dòng)機(jī)為例,從靜止加速到3000RPM的附加速度僅需幾毫秒,因此可用于任何需要控制的場(chǎng)合你需要它。
快速啟動(dòng)和停止。 總之,交流伺服系統(tǒng)在許多功能上都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但是,在要求不高的情況下,步進(jìn)電機(jī)通常用作性能電機(jī)。因此,在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,有必要總結(jié)各種因素,例如控制要求,成本等,并選擇合適的控制電動(dòng)機(jī)。