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    伺服電機與步進電機的區別

    文章來源: 首頁人氣:2535發表時間:2017-01-11 17:41:47

      在定位系統中,最常用的電機不外乎是步進電機和伺服電機,其中,步進電機主要可分為 2相、5相、微步進系統 , 伺服電機則主要分為 DC伺服和AC伺服兩種。

      2相、5相和微步進系統主要是驅動器所表現出來解析度不同 , 2相步進系統電機每轉最細可分為 400 格 , 五相則為 1000 格 , 微步進則可從 200 ~ 50000(或以上)格 , 表現出來的特性以微步進最好,加減速時間較短,動態慣性較低。

      AC 和 DC 伺服電機主要的分別為 DC伺服比AC伺服電機多了一個碳刷 , 會有維護上的問題 , 而 AC 伺服電機因沒有碳刷 , 所以后續并不會有太大維護上的問題. 所以基本上來說 AC伺服系統是較DC伺服系統為優 , 但 DC 伺服系統主要的優勢則是價位上比 AC 伺服系統較便宜. 而此兩種系統的控制精度皆為相同。

      以下為伺服電機與步進電機的特征介紹:

      步進電機:
      

      ◎特 征

      ●具保持力:
      由于步進電機在激磁狀態停止時,具有很大的保持力,因此即使不使用機械式剎車亦可以保持停止位置(具有激磁狀態停止時,與電機電流成比例的保持力)。
      在停電時步進電機不具有保持力,因此停電時若需有保持力,請使用附電磁剎車機種。
      藉由電機的高精度加工,可實現步進電機高精度定位功能。解析度是取決于電機的構造,一般的HYPRID型5相步進電機為1步級0.72°精度是取決于電機的加工精度而定,無負載時的停止精度誤差為±3分(±0.05°)。

      ● 角度控制、速度控制簡單:
      步進電機為與輸入的脈波成正比,一次以一步級角運轉(0.72度)。

      ● 高轉矩,高響應性:
      步進電機雖然體積小但在低速運轉時皆可獲得高轉矩輸出。因此在加速性、響應性、頻繁的起動及停止皆可發揮很大的威力。

      ●高分解能、高精度定位:
      5相步進電機在
      全步級時0.72°(1回轉500分割),
      半步級時0.36°(1回轉1000分割)。
      停止定位精度為±3分(±0.05°),
      所以并不會有角度累積誤差。

      ●步進電機與AC感應或伺服電機等,有相當大的差異,并具有下列的特征:
      ?與輸入脈波同期,以步級方式運轉。
      ?以開回路方式即可完成高精度定位。
      ?起動、停止的響應性優越。
      ?停止時不會有累積角度誤差。
      ?因為電機構造簡單,所以保養容易。
      ?要驅動步進電機必須要有控制器,只需向驅動器輸入脈波即可簡單的以開回路方式進行高精度定位控制。

      伺服電機:
      
      ◎特 征

      ●高信賴性(閉回路)
      AC伺服電機由電機與編碼器、驅動器三部分構成,驅動器的作用是將輸入脈波與編碼器的位置、速度情報進行比較后來對驅動電流進行控制。由于AC伺服電機可以透過編碼器的位置、速度情報隨時檢出電機的運轉狀態,因此,即使是在電機停止時也會向控制器輸出警示信號,所以能隨時檢出電機的異常情況。

      ●AC伺服電機的長處
      ?能獲得定位結束信號。
      ?發生過負載等異常情況時,因會輸出警示信號,所以能在設備發生異常時報警。
      ?因能依據負載狀態來控制電流,所以效率高、電機發熱程度低。
      在如左圖所示的機構上使用時,可充分發揮AC伺服電機的特長。
      ?系在X軸運轉完畢后再進行Y軸運轉的驅動模式。此種情況下,因能輸出X軸運轉完畢的信號(END),所以非常方便。
      ?假如X軸發生異常停止時,有可能會影響到其他機構。但因為會輸出通知異常情況的警示信號,所以非常方便。

      ●高速?高轉矩
      步進電機的特性為在低速領域時能輸出大轉矩,但在高速領域時則轉矩會逐漸下降。
      AC伺服電機與步進電機相比,即使在高速領域亦能獲得穩定的高轉矩。所以,按照長行程進行高速移動時適合使用AC伺服電機。

      ●減速機型
      從與一般AC電機相同的分離型簡易減速機到高強度、高精度的一體型減速機,一般備有種類豐富的減速機型伺服電機標準產品。
      ?大慣性驅動
      ?體積大幅度縮小

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