步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,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 1.8°、0.9°,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通过细分后步距角更小。如山洋公司(SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
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。以山洋全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2000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°/8000=0.045°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°,是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
驱动器。后合并到AEG,恢复了Gettys名称,推出A700全数字化的交流伺服系统。
美国A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺服控制器。电动机包括3个机座号共30个规格。
I.D.(Industrial Drives)是美国的科尔摩根(Kollmorgen)的工业驱动分部,曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电动机和BDS3型伺服驱动器。自1989年起推出了全新系列设计的掺鹣盗袛(Goldline)永磁交流伺服电动机,包括B(小惯量)、M(中惯量)和EB(防爆型)三大类,有10、20、40、60、80五种机座号,每大类有42个规格,全部采用钕铁硼永磁材料,力矩范围为0.84~111.2N.m,功率范围为0.54~15.7kW。配套的驱动器有BDS4(模拟型)、BDS5(数字型、含位置控制)和Smart Drive(数字型)三个系列,MAX连续电流55A。Goldline系列代表了当代永磁交流伺服技术水平。
爱尔兰的Inland原为Kollmorgen在国外的一个分部,重庆伺服电机在哪买,现合并到AEG,以生产直流伺服电动机、直流力矩电动机和伺服放大器而**。生产BHT1100、2200、3300三种机座号共17种规格的SmCo永磁交流伺服电动机和八种控制器。
法国Alsthom集团在巴黎的Parvex工厂生产LC系列(长型)和GC系列(短型)
交流伺服电动机共14个规格,并生产AXODYN系列驱动器。
原苏联为数控机床和机器人伺服控制开发了两个系列的交流伺服电动机。其中ДBy系列采用铁氧体永磁,有两个机座号,每个机座号有3种铁心长度,各有两种绕组数据,共12个规格,连续力矩范围为7~35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁,6个机座号17个规格,力矩范围为0.1~170N.m,配套的是3ДБ型控制器。
近年日本松下公司推出的全数字型MINAS系列交流伺服系统,其中永磁交流伺服电动机有MSMA系列小惯量型,功率从0.03~5kW,共18种规格;中惯量型有MDMA、MGMA、MFMA三个系列,功率从0.75~4.5kW,共23种规格,MHMA系列大惯量电动机的功率范围从0.5~5kW,有7种规格。
韩国三星公司近年开发的全数字永磁交流伺服电动机及驱动系统,其中FAGA交流伺服电动机系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多种型号,功率从15W~5kW。
现在常采用(Powerrate)这一综合指标作为伺服电动机的品质因数,衡量对比各种交直流伺服电动机和步进电动机的动态响应性能。功率变化率表示电动机连续(额定)力矩和转子转动惯量之比。
按功率变化率进行计算分析可知,永磁交流伺服电动机技术指标以美国I.D 的Goldline系列为,德国Siemens的IFT5系列次之。
切割机床使用交流伺服电机的好处
我们市面上现在使用的往复走丝线切割机床中,工作台驱动单元大多采用步进电机系统。由于步进电机自身的原因,伺服电机,使往复走丝线切割机床加工精度、运行速度与性能的提高受到较大的影响,抑制了其发展。伺服电机的应用,可使机床在加工精度、运行速度及加工过程控制方面有较大的提升空间。
步进电机系统与交流伺服电机系统在往复走丝电火花线切割机床中的应用差异,主要体现在控制分伴侣、矩频特性、响应速度、运行平稳性及可靠性等方面。
1.控制的精度不同:五相十拍混合式或反应式步进电机,重庆伺服电机报价,步矩角一般为0.36;而对于带17位编码器的交流伺服电机,重庆伺服电机零售,如松下系列脉冲分辨率是步进电机的1/3275.
2.低频特性不同:步进电机低频时易出现振动;交流伺服电机具有共振抑制功能,运转平稳,无振动现象。
3.过载能力不同:步进电机无过载能力;交流伺服电机过载能力强,通常大转矩为额定转矩的3倍以上。
4.运行性能不同:步进电机为开环控制,启动频率过高会出现堵转和丢步现象,停止时易过冲;交流伺服电机为闭环控制,通过编码器来反馈信号,进行位置环和控制环来控制,无法冲和丢步,提高了线切割机床控制精度。
5.速度响应性不同:步进电机响应慢;交流伺服电机响应快,一般是步进的百分之几,大移动速度也快。 以上就是交流伺服电机相较于步进电机的优点分析。