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步进电机与交流步进电机六项性能的比较

发布日期:2021-08-09 08:15 浏览量:
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步进电机是一种离散运动的设备,与现代数字控制技术有着本质的联系。步进电机广泛应用于当前的家庭数字控制系统中。

随着全数字交流步进系统的出现,交流步进电机越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,在运动控制系统中,大多采用步进电机或全数字交流步进电机作为运动电机。虽然它们的控制方法(脉冲序列和方向信号)相似,但在性能和应用上却有很大的不同。现在比较两者的性能。

1.两相混合式步进电机的步进角通常为3.6和1.8,五相混合式步进电机的步进角通常为0.72和0.36。还有一些高性能步进电机,步进角度小。

交流步进电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以一台全数字交流步进电机为例,对于一台标准2500线编码器的电机,由于驱动器采用四倍频技术,脉冲当量为360/10000=0.036。对于带17位编码器的电机,电机每217=131072个驱动器接收的脉冲旋转一次,即等效脉冲为360/131072=9.89秒。它是步进角为1.8的步进电机脉冲当量的1/655。

2.不同的低频特性

步进电机在低速时容易产生低频振动。振动频率与负载和驱动器性能有关。一般认为振动频率是电机空载起动频率的一半。这种由步进电机工作原理决定的低频振动现象,对机器的正常运转非常不利。当步进电机低速工作时,应采用阻尼技术来克服低频振动,如在电机上增加阻尼器或在驱动器上采用细分技术。

交流步进电机运行非常平稳,即使低速也不会振动。交流步进系统具有共振抑制功能,可以弥补机器刚性的不足;系统具有频率分析(FFT)功能,可以检测机器的共振点,方便系统调整。

3.不同的扭矩频率特性

步进电机的输出转矩随着速度的增加而减小,在较高速度时急剧下降,因此其最大工作速度通常为300600RPM.交流步进电机是恒转矩输出,即在额定转速(通常为2000转/分或3000转/分)内输出额定转矩,在额定转速以上输出恒功率。

4.不同过载能力

步进电机通常不具备过载能力。交流步进电机过载能力强。以松下交流步进系统为例,它具有速度过载和转矩过载功能。最大扭矩是额定扭矩的三倍,可用于克服启动时惯性负载的惯性力矩。由于步进电机不具备这样的过载能力,为了克服选型时的惯性矩,通常需要选择转矩较大的电机,正常运行时电机不需要这么大的转矩,浪费了扭转现象。

第五,经营业绩不同

步进电机的控制是开环控制。如果启动频率过高或负载过大,可能会出现失步或旋转受阻的现象。当速度停止时,很容易超调。提高和降低速度。交流步进驱动系统为闭环控制。驱动器可以直接采样电机编码器的反馈信号。形成内部位置和速度回路。通常步进电机不会失步或超调,控制性能更可靠。

第六,速度响应性能不同

步进电机从静止状态加速到工作速度(通常是每分钟几百转)需要200到400毫秒。交流步进系统加速性能更好。以MSMA 400瓦交流步进电机为例,从静止加速到额定转速3000转/分只需要几毫秒。它可用于需要快速启动和停止的控制情况。