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步进电机与伺服电机的差异

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2015-11-24 15:26【

我国广泛使用的中走丝电火花线切割机床中, 工作台驱动单元大多采用步进电机系统。由于步进电机自身的原因, 使往复走丝电火花线切割机床加工精度、运行速度与性能的提高受到较大影响,抑制了其发展。伺服电机的应用, 可使机床在加工精度、运行速度及加工过程控制方面有较大的提升空间。

 步进电机系统与交流伺服电机系统的差异:

       步进电机系统和交流伺服电机系统在往复走丝电火花线切割机床中的应用差异, 主要体现在控制分辨率、矩频特性、响应速度、运行平稳性及信赖性等方面。

        ( 1) 控制精度不同: 五相十拍混合式或反应式步进电机, 步矩角一般为0. 36; 而对于带17 位编码器的交流伺服电机, 如松下A4 系列, 脉冲分辨率为360/ 217= 9. 89 , 是步进电机的1/ 3 275

        ( 2) 低频特性不同: 步进电机低频时易出现振动; 交流伺服电机具有共振抑制功能, 运转平稳, 无振动现象。

        ( 3) 矩频特性不同: 步进电机的输出力矩随转速的升高而下降, 较高转速时会急剧下降; 交流伺服电机在额定转速内是恒扭矩输出。

        ( 4) 过载能力不同: 步进电机无过载能力; 交流伺服电机过载能力强, 通常 转矩为额定转矩的3 倍以上。

        ( 5) 运行性能不同: 步进电机为开环控制, 启动频率过高会出现堵转和丢步现象, 停止时易过冲; 交流伺服电机为闭环控制, 通过编码器来反馈信号, 进行位置环和速度环控制, 无过冲和丢步, 提高了控制精度。

        ( 6) 速度响应性能不同: 步进电机响应慢; 交流伺服电机响应快, 一般是步进的百分之几, 移动速度是步进电机的数十倍, 甚到更高。

        ( 7) 和工作台丝杠的联结方式不同: 步进电机由于本身转矩和分辨率的限制, 多少采用齿轮联结 ( 细分电机除外) ; 交流伺服电机往往直联, 减少了传动误差和传动噪声。

        ( 8) 螺距补偿: 步进电机由于没有状态的反馈信号和反应速度慢, 不好补偿; 交流伺服电机由于有编码器且反应速度快, 可方便地进行螺距补偿, 提高定位精度和重复定位精度。由于定位精度和重复定位精度高, 提高了多次修刀切割后的精度, 并降低了表面粗糙度值, 方便精确地处理拐角。


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