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东莞市凯福电子科技有限公司

凯福步进电机——静力矩确定电机机座和长度

步进电机的动态力矩是很难一下子确定下来的,我们可以先确定电机的静力矩。静力矩是根据电机工作时的负载来确定的,而负载分为惯性负载和摩擦负载两种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载时不存在的。直接启动时,两种负载需要同时考虑进来,而在加速起动时就主要考虑惯性负载就好;恒速运行时只需要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应该摩擦负载的2-3倍之内即可,选好静力矩后,步进电机的机座和长度就能确定下来了。

如果您觉得上述说的不是很明白,那您在选购步进电机的时候,可以参考之前在用的步进电机,或者直接咨询店家,让店家头疼这些问题即可!



步进电机与伺服电机有何不同

一、控制精度不同     

      两相混合式步进电机步距角一般为3.6度、1.8度,五相混合式步进电机步距角一般为0.72度、0.36度。也有一些高性能的步进电机步距角可设定为: 0.18、0.09、0.072、0.036

  交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360度/10000=0.036度。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360度/131072=9.89秒。是步距角为1.8度的步进电机的脉冲当量的1/655。 

二、低频特性不同

  步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。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。

  交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(fft),电机,可检测出机械的共振点,便于系统调整。

三、矩频特性不同

步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其峰值工作转速一般在300~600rpm。

交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000rpm或3000rpm)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

四、过载能力不同

  步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其顶峰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。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。  

五、运行性能不同

  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。交流伺服驱动系统为闭环控制,直线电机,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。  

六、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200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下msma400w交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000rpm仅需几毫秒,力矩电机,可用于要求快速启停的控制场合。                                  

  综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。在步进电机与伺服电机的区别一页我们也做了大致的对比,欢迎参阅。



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