伺服電機_步進電機_編碼器的簡介與用法

2021-01-15 安徽信控電氣

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一.什麼是伺服？為什麼要用伺服？

伺服系統定義：實現輸出變量精確地跟隨或復現輸入變量的控制系統。對運動控制的要求越來越高，伺服控制應運而生。

二.什麼是伺服電機？它有什麼特點？

伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

伺服點的特點在這裡和步進電機相比較下說的更清楚點:


1、 控制精度不同

兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用於慢走絲工具機的步進電機，其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGER LAHR）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。

交流伺服電機的控制精度由電機軸後端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對於帶標準2500線編碼器的電機而言，由於驅動器內部採用了四倍頻技術，其脈衝當量為360°/10000=0.036°。對於帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈衝電機轉一圈，即其脈衝當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈衝當量的1/655。

2、低頻特性不同

步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對於機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應採用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上採用細分技術等。

交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，並且系統內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便於系統調整。

3、矩頻特性不同

步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恆力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恆功率輸出。

4、過載能力不同

步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍，可用於克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那麼大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。

5、運行性能不同

步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過衝的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行採樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過衝的現象，控制性能更為可*。

6、速度響應性能不同

步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用於要求快速啟停的控制場合。


相關焦點

  • 步進電機與伺服電機
    傳統步進電機與伺服電機的基本區別在於電機類型及其控制方式。步進電機通常使用50到100極無刷電機，而典型的伺服電機只有4到12極。極點是電機的一個區域，其中北極或南極磁極是由永磁體磁鐵或通過繞組的線圈通過電流產生的。
  • 步進電機與伺服電機的區別
    ，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。 步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯繫。在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。
  • 伺服電機控制能否代替步進電機控制,交流伺服電機與步進電機的區別...
    伺服精密，比步進貴。　　3.伺服，步進都是用於定位使用情況下，比如，從原點以一定的速度運動到10mm再到25mm停止返回。　　4.二者都是特種電機，都能精確控制速度。但是二者控制速度的原理不同：伺服電機是閉環控制（通過編碼器反饋等完成），即會實時測定電機的速度；步進電機是開環控制，輸入一個脈衝步進電機就會轉過一固定的角度，但是不對速度進行測定。
  • 伺服電機與步進電機的區別差異,步進電機控制能否用伺服電機控制代替
    隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈衝串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。現就伺服電機與步進電機二者的使用性能及區別作一比較。
  • 步進電機與伺服電機的區別是什麼?
    ，那步進電機與伺服電機的區別是什麼呢？步進電機的相數和拍數越多，它的精確度就越高，伺服電機取決於自帶的編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高。2、控制方式不同。一個是開環控制，一個是閉環控制。3、低頻特性不同。步進電機在低速時易出現低頻振動現象，當它工作在低速時一般採用阻尼技術或細分技術來克服低頻振動現象，伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。
  • 步進電機和伺服電機的區別
    在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈衝和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。
  • 步進電機有沒有編碼器?步進電機如何加編碼器
    步進電機有沒有編碼器 　　步進電機沒有編碼器 如果你想在步進電機上加編碼器可以步進電機雙軸伸，在後面軸上面加編碼器 　　步進電機是執行原件，編碼器屬於反饋系統，編碼器配合步進電機使用，用PLC控制其運行。按照原理來講是PLC發送脈衝指令給步進驅動器，驅動器給步進電機提供相應電流使其運行，當編碼器檢測到步進電機運行到需要到達的位置的時候會反饋信號給PLC，PLC安裝反饋的信號停止發送脈衝信號給步進驅動器，當步進電機沒有了電動原提供電流當然也會立刻停止運行。
  • 步進電機和伺服電機有什麼不同?
    步進電機和伺服電機在工業傳動控制領域都是重要的控制部件，應用面廣泛。但是步進電機和伺服電機有什麼不同呢？ 只有明白了步進電機和伺服電機的不同之處，才能夠準確的判斷是採用步進電機呢還是伺服電機。
  • 步進電機和伺服電機的差別在哪裡
    伺服電機到底比步進電機貴在哪裡？機電設備中有的地方用的伺服電機。有的地方用的是步進電機，價格是相差很遠的。伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)也就是說伺服電機本身具備發出脈衝的功能，它每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈衝，這樣伺服驅動器和伺服電機編碼器的脈衝形成了呼應，所以它是閉環控制，步進電機是開環控制。
  • 伺服電機和步進電機有什麼區別?
    電機市場兩大花魁非伺服電機和步進電機莫屬，他們各自在適用的領域大放光彩，也常常被比較和討論，那麼今天小編就從原理和原理和驅動器原理入手，講解下伺服電機與步進電機之間究竟有哪些區別。步進電機作為控制用的特種電機，是將電脈衝轉化為角位移的執行機構。
  • 步進電機和伺服電機的區別你知道嗎?
    但是，對於許多用戶而言，他們不了解這兩種電機的主要區別，因此他們始終不知道如何選擇。那麼，步進電機和伺服電機之間的主要區別是什麼？1、工作原理這兩種電機在原理上有很大的不同，步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。
  • 數控開料機步進電機好還是伺服電機好?
    伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。那麼到底開料機配置到底是步進電機好還是伺服電機好呢？1. 首先，從控制精度上來說，步進電機控制精度是其步距角的3-5%且不累積，其速度也正比於脈衝頻率，也就是頻率越高速度越快，初速度太高，加速度太大，引起有時「丟步」從而導致電機「卡死」；伺服電機控制精度有電機軸後旋轉編碼器決定。
  • 來看伺服電機和步進電機的最大區別(最新改編)?
    網上對這一主題有很多回答，但都說得很片面，今天我們就從伺服電機與步進電機最大的區別來認識它們，只有對伺服電機與步進電機有深入的了解，我們才能更好地選擇適合不同工況的工業環境。這種步距角可與德國百格拉公司(BERGER LAHR)生產的三相混合式步進電機相兼容，步距角可設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°和0.036°，與四通公司生產的步距角相容。電機軸後端的旋轉編碼器保證了交流伺服電機的控制精度。
  • 一文知道伺服電機與步進電機的六大性能差異
    在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。 雖然兩者在控制方式上相似(脈衝串和方向信號)，但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。
  • 選步進電機,還是選伺服電機?看完就清楚了
    概述步進電機主要是依相數來做分類，而其中又以二相、五相步進電機為目前市場上所廣泛採用。二相步進電機每轉最細可分割為400等分，五相則可分割為1000等分，所以表現出來的特性以五相步進電機較佳、加減速時間較短、動態慣性較低。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。
  • 步進電機、伺服電機、舵機的原理和區別?
    其實三者不是並列關係，因為步進電機和伺服電機是可以在功能上對比的；而舵機指的是伺服電機在航模、小型機器人等領域下常用的一個特殊版本，一般來說比較輕量、小型、簡化和廉價，並附帶減速機構。而步進電機和伺服電機本質上的最大區別在於，一個是開環控制，一個是閉環控制。
  • 乾貨| 教你快速區分伺服電機與步進電機
    伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W 三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器伺服電機的精度決定於編碼器的精度（線數）。伺服電機所需的供電電源是一個開關（繼電器開關或繼電器板卡），一個伺服電機；其工作流程就是一個電源連接開關，再連接伺服電機。步進電機在低速時易出現低頻振動現象。
  • PLC電氣控制系統中,如何選擇步進電機和伺服電機
    步進電機和伺服電機，不同於三相異步電機，它們的主要作用是用作定位。也就是精確的確定工件的位置。步進電機 和伺服電機的選型，必須有電氣人員和結構人員以及工藝人員共同確定。由於伺服電機比步進電機價格、性能都要高，因此，必須根據實際的機械結構，工藝數據以及控制系統，選擇性價比最高的方案。
  • 什麼是步進電機?步進電機類型
    大多數步進器，因為它們也是已知的，可以在音頻上步進，允許它們快速旋轉，並且使用合適的控制器，它們可以在受控的方向上「開始」和「停止」。　　對於某些應用，可以選擇使用伺服電機和步進電機。兩種類型的電機都提供了類似的精確定位機會，但它們在許多方面有所不同。伺服電機需要某種類型的編碼器反饋控制系統。
  • 步進電機和直流伺服電機的十大優缺點
    步進電機是一種特殊的無刷直流電機，電磁線圈布置在電機的外部，電機的中心有一個鐵或磁芯附在軸上。通過對線圈電壓進行排序，可以以相對較低的成本實現精確的旋轉控制。控制通常是開環的，所以系統不知道電機是否失速或與控制器失去同步。