伺服電機和步進電機有什麼區別?
步進馬達原理.
作為控制專用電機, A 步進電機 是將電脈衝轉換成角位移的執行器. 當步進驅動器接收到脈衝訊號時, 驅動步進馬達旋轉固定角度 (被稱為 “步距角”) 向設定的方向, 而它的旋轉是以固定的步距角逐步進行的. 可控脈衝數來控制角位移量, 從而達到準確定位的目的; 同時, 可控脈衝頻率來控制馬達旋轉的速度和加速度, 從而達到調速的目的, 改變繞組通電順序, 馬達將反轉.
驅動原理 步進馬達需要透過特殊的驅動器來驅動 步進電機 司機, 由脈衝發生控制單元組成, 動力驅動單元, 保護單元, 等. 功率驅動單元對脈衝發生控制單元產生的脈衝進行放大，並與步進馬達直接耦合, 屬於步進馬達與單晶片之間的電源接口.
控制指令單元, 接收脈衝和方向訊號, 對應的脈衝發生控制單元產生對應相數的一組脈衝, 經過動力驅動單元後傳送至步進電機, 步進馬達依對應方向轉動一個步距角. 驅動器的脈衝給定方式決定步進馬達的運作方式如下.
(1) m相單m節拍操作
(2) m相雙m節拍操作
(3) m相單節拍和雙節拍運行
(4) 細分驅動, 驅動器需要給出不同幅度的驅動訊號步進馬達有一些重要的技術數據, 例如 ** 靜扭矩, 起始頻率, 運作頻率, ETC。.
一般來說, 步距角越小, 馬達越大 ** 靜扭矩, 啟動頻率和運作頻率越高, 所以運作方式強調細分驅動技術, 提高了步進馬達的旋轉扭矩和分辨率, 並徹底消除馬達的低頻振盪. 所以插補驅動器的驅動性能優於其他類型的驅動器.
伺服馬達內部的轉子是永久磁鐵, 驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場, 轉子在該磁場的作用下旋轉, 而馬達則帶有編碼器回授訊號給驅動器, 驅動器將回饋值與目標值進行比較，調整轉子旋轉角度.
伺服馬達原理
伺服馬達, 也稱為執行器電機, 用作自動控制系統中的執行元件，將接收到的電訊號轉換成馬達軸上的角位移或角速度輸出. 伺服馬達有兩種類型: 直流和交流伺服電機.
伺服馬達接收 1 脈衝, 它將旋轉對應的角度 1 脈衝, 從而實現位移, 因為, 伺服馬達本身俱有發出脈衝的功能, 所以伺服馬達每旋轉一個角度就會發出對應數量的脈衝, 以便, 與伺服馬達接收到的脈衝形成閉環, 系統會知道有多少脈衝發送到伺服電機, 同時, 收到多少個脈衝, 這樣就能夠非常精確地控制馬達的旋轉, 從而實現精確定位.
在性能對比中, 交流伺服馬達優於直流伺服電機. 交流伺服馬達採用正弦波控制, 扭力脈動小, 而且容量可以比較大. 直流伺服馬達採用梯形波控制, 這是比較貧窮的.
直流伺服馬達 無刷伺服馬達比有刷伺服馬達性能更好. 伺服馬達驅動器 伺服馬達內轉子為永久磁鐵, 驅動器控制U/V/W三相電形成電磁場, 轉子在該磁場的作用下旋轉, 而馬達則帶有編碼器回授訊號給驅動器, 驅動器根據回饋值與目標值進行比較, 調整轉子旋轉角度.
有刷直流伺服馬達驅動: 馬達工作原理與普通直流馬達完全相同, 驅動為三閉環結構, 從當前循環的內部到外部, 分別為速度環和位置環. 電流環的輸出控制馬達的電樞電壓, 電流環的輸入是速度環PID的輸出, 速度環的輸入是位置環的PID輸出, 位置環的輸入是給定的輸入, 控制原理圖如上所示.
無刷直流伺服馬達驅動: 電源為直流, 透過內部三相逆變器逆變成U/V/W交流電, 供應電機, 該驅動器還採用三閉環控制結構 (電流環路, 速度環, 位置環), 驅動控制原理同上.
交流伺服馬達驅動器: 大致可以分為兩個功能相對獨立的模組: 電源板和控制板. 控制板透過相應的演算法輸出PWM訊號作為驅動電路的驅動訊號來改變逆變器的輸出功率來控制三相永磁同步交流伺服電機.
功率驅動單元先將輸入的三相電或市電經由三相全橋整流電路整流，得到對應的直流電. 三相電或市電整流後, 再透過三相正弦PWM電壓逆變器變頻驅動三相永磁同步交流伺服電機, 簡單來說就是AC-DC-AC變電流過程. 控制單元是整個交流伺服系統的核心, 從而實現系統位置控制, 速度控制, 扭力和電流控制.
伺服與步進馬達性能比較
控制精度: 步進馬達的相數和節拍數越多, 其準確度越高, 伺服馬達帶編碼器取塊, 編碼器刻度越大, 準確度越高;
低頻特性: 步進馬達低速時容易出現低頻振動現象, 低速工作時一般採用阻尼技術或細分技術來克服低頻振動現象, 伺服馬達運轉非常平穩, 即使低速也不會出現振動現象;
力矩頻率特性: 步進馬達輸出扭力隨轉速增加而減少, 高速將大幅下降, 伺服馬達在額定轉速下恆定扭矩輸出, 在額定轉速下恆功率輸出;
過載能力: 步進馬達不具備過載能力, 伺服馬達過載能力強;
經營業績: 用於開環控制的步進馬達控制 用於閉環控制的交流伺服驅動系統, 驅動器可直接取樣馬達編碼器回饋訊號, 內部位置和速度環, 一般不會出現步進馬達丟步或過衝現象, 控制性能更可靠;
速度響應性能: 步進馬達從靜止加速到交流伺服系統加速性能更好, 一般只有幾毫秒, 可用於需要快速啟動/停止的控制場合.
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