伺服电机和步进电机的主要优缺点谁知道?将一下原理最好

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
步进电机与伺服电机的优缺点

步进电机和伺服电机哪个好?除了考虑性价比精度要求,还有哪些?

伺服电机的控制精度高,步进电机的精度没伺服电机高.


步进电机和交流伺服电机性能比较:
运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同

两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

二、低频特性不同

步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。

交流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。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。

三、矩频特性不同

步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

四、过载能力不同

步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。

五、运行性能不同

步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。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。

六、速度响应性能不同

步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。

综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

伺服电机和步进电机的主要优缺点如下:

一、伺服电机

优点:

  • 控制精度高:伺服电机内部的伺服系统可以很好地跟随输入信号的变化,实现精确的控制。因此,伺服电机在需要高精度控制的应用中非常有用,如数控机床、机器人等。

  • 响应速度快:伺服电机可以在很短的时间内达到所需的转速和扭矩,并且可以在整个工作范围内保持恒定的扭矩和速度。这使得伺服电机在需要快速响应的应用中非常适合,如飞机的飞行控制系统。

  • 调速范围广:伺服电机的调速范围非常广,可以在很宽的范围内调节电机的转速和扭矩。这使得伺服电机在需要不同工作速度和扭矩的应用中非常有用。

  • 可靠性高:伺服电机具有较高的可靠性,因为它们通常采用封闭式结构,并且具有防尘和防水等功能。此外,伺服电机还具有过载保护和过流保护等功能,可以保护电机和系统不受损坏。

  • 缺点:

  • 成本较高:由于伺服电机制造工艺复杂,材料成本较高,因此整体成本也较高。

  • 维护成本高:伺服电机的维护成本也相对较高,因为需要专业的技术人员进行维护和维修。

  • 二、步进电机

    优点:

  • 成本低:步进电机相对于伺服电机来说,制造工艺简单,材料成本较低,因此整体成本也较低。

  • 易于控制:步进电机可以通过控制脉冲数量和频率来控制其角位移和转速,控制方法简单易懂。

  • 可靠性高:步进电机结构简单,没有复杂的控制系统,因此可靠性也较高。

缺点:

  • 控制精度低:步进电机的控制精度受到其步进角和齿数等因素的限制,一般不如伺服电机。

  • 响应速度慢:步进电机的响应速度相对较慢,因为它的动作是由外部控制信号直接控制的,没有伺服电机的内部调节机制。

  • 调速范围有限:步进电机的调速范围相对较小,不能像伺服电机那样在很宽的范围内调节转速和扭矩。

  • 振动和噪声较大:步进电机在运行过程中会产生较大的振动和噪声,需要采取相应的减振和降噪措施。



我在南京步进电机厂从事交流伺服电机及步进电机的研发工作。就目前网传的一些关于交流伺服电机与步进电机的优缺点,澄清事实真相!绝大多数是知其然,而不知其所以然。简单的判断其优点缺点带有片面性,更多的则是不科学的不负责的回答。这样,误导了众多消费者。在中国,南京是最早研发步进电机的城市。 数十年前,可以说“步进电机没有伺服电机的精度高”,这确实存在。过去那些年,中国的精密制造技术、驱动控制技术比较落后(往事不堪回首,失败乃成功之母),先进的技术掌握在“西方国家”手里(不过现在“西方国家”之词,已经淡化了)。当年,由于稀土材料的配方技术、精密冲压成型等高科技还不能够在应用层面推广,多年处于实验室阶段。 改革开放以后,企业体制得到优化,科技人员的积极性得以提升,加快了步进电机的研发和应用推广。经过多年的改革创新,目前,中国已经成为世界上制造步进电机较好的国家,是制造步进电机数量最多的国家!我们得以自豪!这里,我要给大家泄个密:很多进口的步进电机会玩“世界一日游”的把戏。希望我的老板不要看到这个回答,但愿他不会生气——南无阿弥陀佛!。 其实,交流伺服电机和步进电机,只是应用的工况条件不同,控制的精度是一样的,均可达到0.001mm的位置控制精度。这么高的精度,绝大多数自动化设备够用了。所以,请大家以正视听,不要以讹传讹!要以科学的严谨态度,回答技术问题。最后,请大家见谅,我不会泄露任何关于交流伺服电机和步进电机的核心技术,我坚决对得起我的保密费工资!

混个分,最大的区别是伺服电机本身有反馈,步进没有反馈。闭环(不是真正的全闭环,如果需要全闭环需要在最后的机械机构上接光珊,编码器等反馈装置)总比开环精度高。
上位控制:伺服多数可以接脉冲信号,也可以接模拟电压信号,步进只能接脉冲信号,现在很多简化的也伺服只能接脉冲信号。
起动频率:一般只有步进有这么个参数,因为步进电机快速启动,也就是说你上来给他一个频率很高的脉冲,他会堵转,伺服基本上没有这个问题。
工作环境:一般来说,伺服更脆弱些,容易出问题,工作环境恶劣的时候伺服就不是太好用,那种低温,高温,防暴,防水的伺服因为生产难度较大基本上都是天价,当然这种步进也不便宜。
价格:小步进几十块钱的都有,伺服动辄几千。
噪音:步进一般比伺服高,因为他毕竟是一步一步进的。
优缺点如果叫特点可能更合适。

步进电机它接收的是矩形波信号,
所以它传递的转速\转矩都非常精准,
它的缺点是功率不能做大.
伺服电机它的功率可大可小.它接收波形电信号,
转动误差大,一般要加个校正回路,弥补它的误差.

补充一下:步进电机本身只能接收脉冲信号.
伺服电机可以接收脉冲信号也可以接受模拟量信号(多为电压).

  • 步进电机与伺服电机的优缺点
    答:4、会产生机械及电机的噪声。
  • 伺服电机和步进电机的主要优缺点谁知道?将一下原理最好
    答:优点:成本低:步进电机相对于伺服电机来说,制造工艺简单,材料成本较低,因此整体成本也较低。易于控制:步进电机可以通过控制脉冲数量和频率来控制其角位移和转速,控制方法简单易懂。可靠性高:步进电机结构简单,没有复杂的控制系统,因此可靠性也较高。缺点:控制精度低:步进电机的控制精度受到其步进...
  • ...步进电机和伺服电机,这三种各自有什么特点?有什么异同点?
    答:2、优点 由于伺服电机自带电机编码器形成内闭环所以控制精度很高,能在高速下正常运行。驱动器可与上位机直接通信。3、缺点 价位高,进口商品供货周期长,维修费用高。
  • 步进电动机和伺服电动机各自特点是什么?
    答:在响应速度方面,伺服电机响应速度快。在耐振动方面,伺服电机耐振动差。伺服电机的编码器一般采用光电编码器。伺服电机缺点:伺服电机的价格较高。必须根据负荷的需要调整伺服。在使用过程中可能会出现电刷磨损的粉末,无法在干净的环境下使用。电刷会有消耗,需要保养。会产生机械及电机的噪声。
  • 伺服和步进电机哪个好
    答:伺服电机比步进电机性能更佳。以下是 一、伺服电机的优势 1. 精度与响应速度:伺服电机具有更高的控制精度和响应速度,能够满足对运动控制要求较高的场景。2. 动态性能:与步进电机相比,伺服电机的动态性能更优秀,能进行更复杂的运动控制。3. 稳定性:在高速运行时,伺服电机的稳定性更佳,不易出现...
  • 步进电机与伺服电机的优缺点
    答:首先,步进电机是恒功率的,一般情况下,速度越高扭矩越小。伺服电机是恒扭矩的,扭矩随速度变化较小。步进电机的优点:控制简单,低速扭矩大(同比而言),成本低等等;缺点:控制精度相对差一些,开环控制,输入一个脉冲步进电机就会转过一固定的角度,但是不对速度进行测定。另外步进跑步了高速,一般情况...
  • 伺服电机和步进电机哪个好
    答:伺服电机比步进电机更好。具体原因如下:一、性能特点 伺服电机具有更高级的控制性能。它能够精确控制电机的旋转速度和位置,实现更平滑、更稳定的运行。伺服系统对于外部控制信号的响应更为迅速,并能精确执行复杂的运动轨迹。此外,伺服电机具有更高的扭矩刚性和更高的过载能力,能够在高负载环境下稳定运行...
  • 伺服电机控制和步进电机控制的优劣比较?
    答:步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用...
  • 伺服电机和步进电机的优缺点?
    答:步进电机有低速大力矩特性,可以通过开环控制方式,实现电机精确定位控制,不适合高速应用,和对控制精度要求很高的场合。但步进电机在运行过程中不会产生累积误差,在很低速度条件下,有很高的运行平稳性。
  • 步进电机和伺服电机的区别和选型方法
    答:缺点:精度低,调速性能较差。2、按控制方式划分1)传统电机原理:模拟量输入,即对电枢绕组直接通电,对电机的控制完全取决于对输入电流和电压的控制。优点:价格低,控制电路简单,功率可以做到很大。缺点:精度很低,调速曲线很粗糙。2)步进电机原理:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗...