伺服電機是一種常規電機,安裝了一個(gè)額外的控制傳感器,作為反饋裝置。步進(jìn)電機是一種在板驅動(dòng)器對中工作的無(wú)刷電機。
如前所述,伺服電機是一個(gè)普通電機,額外安裝了一個(gè)控制傳感器,用作反饋裝置。運行期間,控制器將電機保持在設定位置。這種互連原理使設備的速度和精度達到1微米以下成為可能。
為了將移動(dòng)鎖定在一個(gè)位置而不使其朝相反方向移動(dòng),控制器必須不斷將電機電流切換到相反方向,直到收到下一個(gè)命令。通過(guò)這種方法,可以消除跳過(guò)步驟,因為編碼器不斷監測軸偏差,并通過(guò)每次反轉電機的方向來(lái)糾正錯誤。
伺服電機的缺點(diǎn):
昂貴的維修;
成本高。
步進(jìn)電機是一種在板驅動(dòng)器對中工作的無(wú)刷電機。通常,步進(jìn)電機有幾個(gè)相位(繞組),由驅動(dòng)器交替打開(kāi)。電機通過(guò)向其中一個(gè)定子繞組施加短脈沖來(lái)旋轉,使磁性轉子移動(dòng)。
步進(jìn)電機通常功率較低,不適用于高速和連續旋轉。
根據轉子的設計,電機的物理節距可以從90度到0.9度不等。可以使用軟件技巧壓碎角度,減少驅動(dòng)器的噪音,并通過(guò)增加每轉的步數來(lái)提高精度。精度可達20微米。
盡管步進(jìn)電機的精度很高,但它有一個(gè)顯著(zhù)的缺點(diǎn):由于電機沒(méi)有來(lái)自控制器的反饋,因此在更高的負載下跳步,并且后者在沒(méi)有角度傳感器的情況下無(wú)法跟蹤步進(jìn)電機的工作。
步進(jìn)電機的缺點(diǎn):
在高加速度和高負載下跳過(guò)步驟;
難以修復。
除了額外的角度編碼器引線(xiàn)外,編碼器步進(jìn)電機與傳統電機沒(méi)有什么不同。這解決了跳過(guò)的問(wèn)題,但增加了很多成本。此外,必須有一個(gè)帶有步進(jìn)誤差校正功能的特殊控制器。
盡管存在這些缺點(diǎn),但步進(jìn)電機廣泛應用于大型工業(yè)和國內應用:
在重型和高精度機器中(金屬加工、激光切割);
輕型CNC(家用3D打印機、雕刻機);
機器人學(xué)(具有復雜運動(dòng)學(xué)的機器人);
玩具(汽車(chē)、飛機)。
常見(jiàn)問(wèn)題
步進(jìn)電機和伺服電機之間有什么相似之處?
步進(jìn)電機用于3D打印機和其他需要精確控制移動(dòng)的設備。伺服電機用于需要平穩移動(dòng)的設備。
步進(jìn)電機和伺服電機之間的相似之處在于,它們都使用電磁鐵來(lái)創(chuàng )建運動(dòng)。
與步進(jìn)電機相比,伺服電機有哪些優(yōu)勢?
伺服電機可以在高速下提供高水平的扭矩。它們也易于控制,可以編程來(lái)完成復雜的任務(wù),例如在三維空間移動(dòng)機器人手臂。伺服控制器也比步進(jìn)控制器便宜,并且功率要求較低,因此非常適合用于汽車(chē)制造或倉庫自動(dòng)化等移動(dòng)機器人。
為什么用步進(jìn)電機代替伺服電機?
步進(jìn)電機和伺服電機之間的主要區別在于,步進(jìn)電機通常比伺服電機便宜。步進(jìn)電機也不需要來(lái)自負載的反饋來(lái)確定必須向電機軸施加多少功率。
哪個(gè)是更強大的步進(jìn)或伺服?
步進(jìn)電機的功率不如伺服電機,因為它們沒(méi)有多功能性。伺服電機可以在任意方向上連續旋轉,而步進(jìn)電機只能以離散步驟旋轉。
步進(jìn)電機的設計更復雜,但制造和使用成本更低。伺服電機更昂貴,需要更大的功率才能工作,但它們提供了更好的精度和控制。