| 德國Rexroth伺服電機與步進電機的性能比較 |
| 點擊次數：298 更新時間：2023-05-24 |
德國Rexroth伺服電機與步進電機的性能比較 伺(si)服電機(ji)（servo motor ）是指在伺(si)服系統中控制(zhi)機(ji)械元件運轉的發動(dong)機(ji)，是一種補助(zhu)馬達(da)間接變速裝置。 德國西門子(zi)（Siemens）公司的(de)(de)IFT5系(xi)列(lie)(lie)三相(xiang)(xiang)永磁交流(liu)伺(si)(si)服(fu)電動機(ji)分為標準型和短(duan)型兩大(da)類，共8個(ge)機(ji)座號98種(zhong)規格(ge)。據稱該系(xi)列(lie)(lie)交流(liu)伺(si)(si)服(fu)電動機(ji)與相(xiang)(xiang)同輸出力矩(ju)的(de)(de)直流(liu)伺(si)(si)服(fu)電動機(ji)IHU系(xi)列(lie)(lie)相(xiang)(xiang)比(bi)，重(zhong)量只(zhi)有后者的(de)(de)1/2，配套的(de)(de)晶體(ti)管脈(mo)寬調制驅動器6SC61系(xi)列(lie)(lie)，最多的(de)(de)可供6個(ge)軸的(de)(de)電動機(ji)控制。 德國博世（BOSCH）公司生產鐵氧體永磁的(de)SD系列（17個(ge)(ge)規(gui)格）和稀土永磁的(de)SE系列（8個(ge)(ge)規(gui)格）交流伺服電動機和Servodyn SM系列的(de)驅動控制(zhi)器。 美(mei)國(guo)著名的伺服(fu)(fu)裝置生產(chan)公司Gettys曾一度作為(wei)Gould 電子公司一個分部（Motion Control Division），生產(chan)M600系列的交流伺服(fu)(fu)電動(dong)機和(he)A600 系列的伺服(fu)(fu)驅動(dong)器。后合并(bing)到AEG，恢復了Gettys名稱，推出(chu)A700全(quan)數字化的交流伺服(fu)(fu)系統(tong)。 接下來我們為大家分享下德(de)國與步(bu)進電機的性能比較，內容如下： 伺服(fu)電機與步(bu)進電機的性能比較 步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)(ji)(ji)作(zuo)為一種(zhong)開(kai)環控制的(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong)，和(he)現代數(shu)字控制技術有著(zhu)本質的(de)(de)聯系(xi)。在(zai)(zai)國內的(de)(de)數(shu)字控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)中，步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)十(shi)分廣泛。隨著(zhu)全數(shu)字式(shi)交(jiao)流(liu)伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)出現，交(jiao)流(liu)伺(si)服電機(ji)(ji)(ji)(ji)也越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地應(ying)(ying)用(yong)于數(shu)字控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)中。為了(le)適應(ying)(ying)數(shu)字控制的(de)(de)發(fa)展趨勢，運動(dong)控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)中大多(duo)采用(yong)步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)(ji)(ji)或全數(shu)字式(shi)交(jiao)流(liu)伺(si)服電機(ji)(ji)(ji)(ji)作(zuo)為執行電動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)。雖然兩者在(zai)(zai)控制方式(shi)上(shang)相似（脈沖串和(he)方向信號），但(dan)在(zai)(zai)使用(yong)性能(neng)和(he)應(ying)(ying)用(yong)場合上(shang)存在(zai)(zai)著(zhu)較大的(de)(de)差異(yi)。現就二者的(de)(de)使用(yong)性能(neng)作(zuo)一比較。 一、控制精度不同 兩相混(hun)合式步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)機步(bu)(bu)距角(jiao)一般為(wei) 1.8°、0.9°，五相混(hun)合式步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)機步(bu)(bu)距角(jiao)一般為(wei)0.72 °、0.36°。也有(you)一些高性能的步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)機通(tong)過(guo)細分(fen)后(hou)步(bu)(bu)距角(jiao)更小。如三洋公司（SANYO DENKI）生產的二相混(hun)合式步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)機其步(bu)(bu)距角(jiao)可(ke)通(tong)過(guo)撥(bo)碼開關(guan)設置為(wei)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(hun)合式步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)機的步(bu)(bu)距角(jiao)。 交流伺服(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)精度(du)由電(dian)(dian)機(ji)(ji)軸(zhou)后端的(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)編(bian)碼(ma)器(qi)(qi)(qi)保證。以(yi)三(san)洋全數字式(shi)交流伺服(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)為(wei)例(li)，對(dui)于(yu)帶(dai)標準2000線編(bian)碼(ma)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)機(ji)(ji)而言，由于(yu)驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)內部采用了四倍(bei)頻技術，其脈沖(chong)當量為(wei)360°/8000=0.045°。對(dui)于(yu)帶(dai)17位編(bian)碼(ma)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)機(ji)(ji)而言，驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)每接收(shou)131072個(ge)脈沖(chong)電(dian)(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)一圈，即其脈沖(chong)當量為(wei)360°/131072=0.0027466°，是步距角為(wei)1.8°的(de)(de)(de)(de)步進(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)脈沖(chong)當量的(de)(de)(de)(de)1/655。 二、低頻(pin)特性不(bu)同(tong) 步(bu)進(jin)電機在低(di)速時(shi)易(yi)出現(xian)(xian)低(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)現(xian)(xian)象。振(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)與負載(zai)情況(kuang)和驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器(qi)性(xing)能(neng)有關，一般認為振(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)為電機空(kong)載(zai)起跳頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)的(de)一半。這(zhe)種由步(bu)進(jin)電機的(de)工作原理所決定的(de)低(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)現(xian)(xian)象對于機器(qi)的(de)正常運(yun)轉非(fei)常不利。當步(bu)進(jin)電機工作在低(di)速時(shi)，一般應采用阻尼(ni)技術(shu)來克服低(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)現(xian)(xian)象，比如在電機上(shang)加阻尼(ni)器(qi)，或驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器(qi)上(shang)采用細分技術(shu)等。 交(jiao)流伺(si)(si)服電機(ji)(ji)(ji)運轉非(fei)常(chang)平穩，即使在低速時(shi)也不(bu)會出(chu)現振動現象(xiang)。交(jiao)流伺(si)(si)服系(xi)統(tong)具(ju)有共振抑制(zhi)功能(neng)，可涵蓋機(ji)(ji)(ji)械的剛性不(bu)足，并且系(xi)統(tong)內部具(ju)有頻(pin)率解(jie)析(xi)機(ji)(ji)(ji)能(neng)（FFT），可檢測出(chu)機(ji)(ji)(ji)械的共振點(dian)，便于系(xi)統(tong)調整。 三、矩頻特性不(bu)同 步進(jin)電(dian)機(ji)的輸出(chu)力矩隨(sui)轉速(su)升高(gao)而下(xia)降，且在較高(gao)轉速(su)時(shi)會急劇下(xia)降，所(suo)以(yi)(yi)其(qi)最高(gao)工作轉速(su)一(yi)般在300～600RPM。交流(liu)伺服電(dian)機(ji)為(wei)恒力矩輸出(chu)，即(ji)在其(qi)額(e)(e)定轉速(su)（一(yi)般為(wei)2000RPM或(huo)3000RPM）以(yi)(yi)內，都能(neng)輸出(chu)額(e)(e)定轉矩，在額(e)(e)定轉速(su)以(yi)(yi)上為(wei)恒功率輸出(chu)。 四、過(guo)載能力不同(tong) 步(bu)進電(dian)機一般不(bu)具(ju)(ju)有(you)(you)過載(zai)能(neng)力。交流伺(si)(si)服(fu)電(dian)機具(ju)(ju)有(you)(you)較強的過載(zai)能(neng)力。以三(san)洋交流伺(si)(si)服(fu)系統為(wei)例，它具(ju)(ju)有(you)(you)速(su)度(du)過載(zai)和轉矩(ju)(ju)(ju)過載(zai)能(neng)力。其(qi)最(zui)大轉矩(ju)(ju)(ju)為(wei)額定轉矩(ju)(ju)(ju)的二(er)到三(san)倍(bei)，可用于克服(fu)慣性負載(zai)在啟動瞬間的慣性力矩(ju)(ju)(ju)。步(bu)進電(dian)機因為(wei)沒有(you)(you)這種過載(zai)能(neng)力，在選(xuan)型時為(wei)了克服(fu)這種慣性力矩(ju)(ju)(ju)，往(wang)往(wang)需要選(xuan)取較大轉矩(ju)(ju)(ju)的電(dian)機，而機器(qi)在正(zheng)常(chang)工作期間又不(bu)需要那(nei)么大的轉矩(ju)(ju)(ju)，便出現(xian)了力矩(ju)(ju)(ju)浪費(fei)的現(xian)象。 五、運行(xing)性能不同 步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)為(wei)(wei)開(kai)環(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)，啟動頻率過(guo)(guo)高或負載(zai)過(guo)(guo)大易出(chu)現(xian)(xian)丟步(bu)或堵轉(zhuan)的(de)(de)現(xian)(xian)象，停止時轉(zhuan)速(su)過(guo)(guo)高易出(chu)現(xian)(xian)過(guo)(guo)沖(chong)的(de)(de)現(xian)(xian)象，所(suo)以(yi)為(wei)(wei)保證其(qi)控(kong)制(zhi)(zhi)精度(du)，應(ying)處理好(hao)升、降速(su)問(wen)題。交流伺服驅動系統為(wei)(wei)閉環(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)，驅動器(qi)可直接對電(dian)(dian)機(ji)編碼(ma)器(qi)反(fan)饋信號進行采樣，內部構成位(wei)置(zhi)環(huan)和速(su)度(du)環(huan)，一般不會出(chu)現(xian)(xian)步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)丟步(bu)或過(guo)(guo)沖(chong)的(de)(de)現(xian)(xian)象，控(kong)制(zhi)(zhi)性能更為(wei)(wei)可靠。 六、速度響應性能不同 步進電機從(cong)靜(jing)(jing)止加(jia)速(su)到(dao)工(gong)作轉(zhuan)速(su)（一般為(wei)每分鐘(zhong)幾(ji)百(bai)轉(zhuan)）需要200～400毫秒。交(jiao)流伺(si)服系統的(de)加(jia)速(su)性(xing)能(neng)較好(hao)，以山(shan)洋400W交(jiao)流伺(si)服電機為(wei)例，從(cong)靜(jing)(jing)止加(jia)速(su)到(dao)其額定轉(zhuan)速(su)3000RPM僅需幾(ji)毫秒，可用于要求(qiu)快速(su)啟停(ting)的(de)控制場合(he)。 綜上(shang)所(suo)述(shu)，交流伺服系統在(zai)許(xu)多(duo)性(xing)能方(fang)面都優(you)于步進(jin)電(dian)機。但在(zai)一(yi)些要(yao)求不高的(de)場合(he)也經(jing)常用(yong)步進(jin)電(dian)機來(lai)做執行(xing)電(dian)動機。所(suo)以，在(zai)控制(zhi)系統的(de)設計過(guo)程中要(yao)綜合(he)考慮控制(zhi)要(yao)求、成本等多(duo)方(fang)面的(de)因素，選用(yong)適當(dang)的(de)控制(zhi)電(dian)機。 上一篇：5點介紹KOBOLD流量開關選型注意事項 下一篇：詳細講解Rexroth德國伺服電機R911315277工作原理 |
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