步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)

       傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的基本區(qū)別在于電機(jī)類型及其控制方式。步進(jìn)電機(jī)通常使用50到100極無刷電機(jī)，而典型的伺服電機(jī)只有4到12極。極點(diǎn)是電機(jī)的一個(gè)區(qū)域，其中北極或南極磁極是由永磁體磁鐵或通過繞組的線圈通過電流產(chǎn)生的。

       步進(jìn)電機(jī)不需要編碼器，因?yàn)樗鼈兛梢栽诙鄠€(gè)極點(diǎn)之間精確地移動(dòng)，而極少數(shù)的伺服電機(jī)則需要一個(gè)編碼器來跟蹤它們的位置。當(dāng)伺服單元讀取電機(jī)編碼器與指令位置[閉環(huán)]之間的差值，并調(diào)整移動(dòng)所需的電流時(shí)，步進(jìn)電機(jī)僅使用脈沖[開環(huán)]遞增地移動(dòng)。

      步進(jìn)機(jī)和伺服機(jī)之間的一些性能差異是各自電機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)果。步進(jìn)電機(jī)比伺服電機(jī)有更多的極點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈需要比伺服電機(jī)更多的電流通過繞組。與伺服相比，步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速降低。使用更高的驅(qū)動(dòng)總線電壓通過減小繞組的電氣時(shí)間常數(shù)來降低這種影響。相反地??，高極數(shù)在較低速度下具有有益效果，使得步進(jìn)電機(jī)相對于相同尺寸的伺服電機(jī)具有扭矩優(yōu)勢。

　　另一個(gè)區(qū)別是每種電機(jī)類型的控制方式。傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)在開環(huán)恒流模式下工作。這是節(jié)約成本，因?yàn)榇蠖鄶?shù)定位應(yīng)用都不需要編碼器。但是，以恒定電流模式運(yùn)行的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)會(huì)在電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器中產(chǎn)生大量的熱量，這是一些應(yīng)用的考慮因素。伺服控制僅通過提供移動(dòng)或保持負(fù)載所需的電機(jī)電流來解決此問題。它也可以提供一個(gè)峰值轉(zhuǎn)矩，比加速時(shí)的最大連續(xù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩高幾倍。然而，步進(jìn)電機(jī)也可以通過增加一個(gè)編碼器在全伺服閉環(huán)模式下進(jìn)行控制。

　　與舵機(jī)相比，分檔器更容易調(diào)試和維護(hù)。它們更便宜，特別是在小型電機(jī)應(yīng)用中。如果在設(shè)計(jì)限制范圍內(nèi)操作，它們不會(huì)丟失步驟或需要編碼器。步進(jìn)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下保持穩(wěn)定，并保持其位置沒有任何波動(dòng)，特別是在動(dòng)態(tài)載荷下。

　　伺服系統(tǒng)在要求速度大于2,000轉(zhuǎn)/分鐘的高速應(yīng)用中要求極高，而且在高速下要求高轉(zhuǎn)矩或要求高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。在低于2000RPM的轉(zhuǎn)速下以及低到中等的加速度和高保持轉(zhuǎn)矩下，步進(jìn)的性能非常出色。