两相混合式步进电机步距角一般为1.8°,三相混合式步进电机步距角为1.2°。也有一些的步进电机步距角更小。如上海运控生产的两相HM系列步进电机有步距角为0.9°,步进电机在使用细分驱动技术以后,控制精度得到提高,两相步进电机可以分辨的步数约为8000步/转,三相步进电机可以分辨的精度约为10000步/转。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。对于带标准2500线编码器的伺服电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。 值得注意的是,分辨率与精度是不同的概念,比如雕刻机的铭牌上坑农写到雕刻精度0.001mm,这其实雕刻机并不能把0.1mm分成100等分排列成一条直线,在放大镜下观察,雕刻出来的结果必然是锯齿状的。相对于绝大多数用户而言,无论是机械传动精度,还是光电传感器来定位精度,都没有步进电机伺服电机的物理精度高,单方面追求电机的精度是没有必要的。
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,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。伺服电机是闭环系统,伺服驱动器可以自动修正丢失的脉冲,在堵转时也可以及时给控制器反馈,而步进电机是开环系统,必须通过足够的力矩余量来避免堵转。
步进电机和伺服电机速度响应性能不同
1、 交流伺服精度略高于步进电机,但是大多数场合,步进电机的分辨率已经远高于机械要求的精度;
2、 虽然矩频特性不同,但是并不是所有设备应用都是需要高速度的,步进电机的低速大力矩,通常电机转速要求700rpm以内适合使用步进电机,更高速度适合使用交流伺服电机;
3、 交流伺服有很强的过载能力,但是部分步进电机驱动器也具有一定的过载能力,而且在过载能力和保留足够力矩余量之间可以做一个的选择;
4、 速度响应频率不同,这是选择步进电机和交流伺服电机的又一个重要因素。高响应频率是交流伺服电机的优势。选型时需要注意这一特性。
可变磁阻——这种电机不使用永磁体。因此,转子可无约束地或无“钳制”转矩的移动。这种构造不常见,一般用于无需高度转矩的应用,如载物片的定位。
永磁——也被称为“canstack”或“tincan”电机,该设备有个永磁转子。它是个相对低速、低转矩的设备,有45度或90度的大步距角。这简单的构造使这些电机的制造成本很低,令其适用于低功率应用。
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