永磁步进电机

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永磁步进电机与永磁伺服电机的区别

 
1,本文讨论的步进电机和伺服电机,都是永磁式的交流电机。
 
永磁式交流电机主要的驱动原理是,转子是永磁铁,而定子是变化的电磁场。通过变化的电磁场来驱动转子转动,也即电机轴转动。简单来说,就是定子磁场转30度,通过磁场力吸引转子磁铁跟着转30度。
 
永磁步进电机和永磁伺服电机,其本质都是,通过电流的时间-大小的关系,来作用电磁场的时间-方向-大小的关系,进一步影响转子的时间-方向-位移-力矩的关系,最后实现转子按照相应的要求达到指定位置。步进电机是简易的位移定位,而伺服电机是利用电流-时空的积分=速度,速度-时空的积分=位移,位移反馈判断,三个环来获得精确的过程控制。
 
科学的发展是一步一步的。科学家从利用固定磁铁定子+直流线圈+换向器的直流电动机实现电动转起来,一步一步发展,能否精准控制电机转到指定位置?然后发明了步进电机,就是给定一个位置,他能达到那个位置。再后来,能否精准控制电机转到指定位置的过程,也就是速度?然后发明了伺服电机,就是可以控制电动,多长时间达到多长位移。
 
从历史上,会发现,科学家发明步进电机和伺服电机的意愿的区别。步进电机是基本实现定位位移,而不需要考虑过程。而伺服电机是实现位移同时要求过程。
 
由于目标不一样就导致了结果不一样。
 
    伺服电机与步进电机的性能比较 
 
 
 
a. 控制精度:步进电机的相数和拍数越多,它的精确度就越高,伺服电机取块于自带的编码器,编码器的刻度越多,精度就越高;
 
b. 低频特性:步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象;
 
c. 矩频特性:步进电机输出力矩随转速的升高而下降,高速时会急剧下降,伺服电机在额定转速内为恒力矩输出,在额定转速上为恒功率输出;
 
d. 过载能力:步进电机不具备过载能力,伺服电机有较强的过载能力;
 
e. 运行性能:步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,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;
 
f. 速度响应性能:步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒,而交流伺服系统的加速性能较好,一般只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
 


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