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    步進電機和閉環電機的性能比較

    文章出處:東莞市一能機電技術有限公司       瀏覽次數:1713次        發布日期:2017-07-12       

          步進電機作為一種開環控制的系統,和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統中,步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式閉環系統的出現,閉環電機也越來越多地應用于數字控制系統中。

    雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。

                                                  

    一、控制精度不同
          兩相的步距角一般為 1.8°、0.9°;三相的步矩角一般為1.2°;五相的步距角一般為0.72 °、0.36°。
    閉環電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以一能(ICAN)閉環電機為例,對于帶標準1000線編碼器的電機而言,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,其脈沖當量為360°/4000=0.09°。

    二、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。當工作在低速時,一般采用帶有細分功能的驅動器或換成步距角更小的步進電機;或采用阻尼技術來克服低頻振動現象。
           閉環電機運轉非常平穩,即使在低速時也不會出現振動現象。閉環系統具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,可檢測出機械的共振點,便于系統調整。

    三、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。
    閉環電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000RPM或3000RPM)以內,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。

    四、過載能力不同
          步進電機一般不具有過載能力,往往在選型時為了克服這種慣性力矩,需要選較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。
          閉環電機具有較強的過載能力,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二到三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。

    五、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。
    閉環電機系統為閉環控制,驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內部構成位置環和速度環,一般不會出現丟步現象,控制性能更為可靠。

    六、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30~400毫秒。閉環電機的加速性能較好,從靜止加速到其額定轉速僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。

        東莞市一能機電技術有限公司成立于2008年,是國內領先的運動控制技術解決方案供應商,專注于閉環電機、步進電機與無刷電機,驅動控制產品的研發、生產與銷售。

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