步进电动机和交流伺服电机性能比较.ppt

第五章 伺服驱动系统 5.6 步进电动机与交流伺服电机的性能比较 主要内容 5.6 步进电动机与交流伺服电 动机的性能比较 控制精度不同 低频特性不同 矩频特性不同 过载能力不同 运行性能不同 速度响应性能不同 效率指标不同 1.控制精度不同 两相步进电机步距角为1.8°；德国百格拉公司生产的三相混合式步进电机及驱动器，可以细分控制来实现步距角为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相步进电机的步距角。交流伺服电动机的控制精度由电动机后端的编码器保证。如对带标准2500线编码器的电动而言，驱动器内部采用4倍频率技术，则其脉冲当量为360°/10000=0.036° ；对于带17位编码器的电动机而言，驱动器每接收217 =131072个脉冲电动机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=0，是步距角为1.8°的步进电机脉冲当量的1/655。 2.低频特性不同 两相混合式步进电动机在低速运转时易出现低频振动现象。交流伺服电动机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现低频振动现象。 3.矩频特性不同 步进电动机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高速是会急剧下降。交流伺服电动机为恒力矩输出，即在额定转速（如3000RPM）以内，都能输出额定转矩。 4.过载能力不同 步进电动机一般不具有过载能力，而交流伺服电动机有较强的过载能力，一般最大转矩可为额定转矩的3倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电动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动机，便出现了力矩浪费的现象。 5.运行性能不同 步进电动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；停止时如转速过高，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，内部构成位置环和速度环，一般不会出现丢步或过冲现象，控制性能更为可靠。 6.速度响应性能不同 步进电动机从静止加速到工作速度（一般为几百RPM）需要200~400ms。交流伺服驱动系统的加速性能较好，从静止加速到工作速度（如3000RPM），一般仅需几毫秒，可用于快速启动的控制场合。 7.效率指标不同 步进电动机的效率比较低，一般60%以下。交流伺服电机的效率比较高，一般80%以上。因此步进电动机的温升也比交流伺服电机的高。 弹性柱销联轴器 蜗杆减速机 偏心盘 驱动小齿轮 回转支承 行星减速器 随动小齿轮 伺服电机 翻转机构的运动系统 交流伺服电机选型实例 最大旋转力矩/N.m 最大倾覆力矩/N.m 负载功率/kW 75515 195373 0.13 经过近似理论计算，得到下列负载参数： 由于旋转平台转速低，所以电机转速不宜过大，当工作台转速0.017r/min时，选用转速为750r/min的电机，因此总传动比i=44118。根据传动比初步确定传动方案如下： 交流伺服电机选型实例 运动学和动力学参数 交流伺服电机选型实例 满足负载速度三级可调，选用电机型号：松下MINAS A5-MGME系列F型伺服电机 电机功率需满足所联接的蜗轮减速器的输入功率要求，选用电机额定功率为2kW 要求工作台翻转精度0.05°，选择配套的编码器为17位，型号为MFDKT5540 额定功率：2kW 额定转速：1000r/min 额定转矩：19.1N.m 伺服电机的选型——松下MGME202G1H 实际转速750r/min 最大输出转矩44N.m 作业题： 1、有一台四相反应式步进电机，其步距角为1.8°/0.9°，试求：?（1）转子齿数是多少？（2）写出四相八拍的一个通电顺序；（3）A相绕组的电流频率为400Hz时，电机转速为多少？ 2、简述步进电机、交流电机和直流电机各自的优缺点及其应用场合。 提交时间：下周二 * Great minds、healthy atmosphere、 literary talent 、heroic spirit 、popularity 大气、正气、才气、豪气、人气。 凝大气、展才气、树正气、聚人气 大气方能成大器。 ???????大气这个字眼，乍一看都明白，但真要说清楚，并不容易。仔细分析，人的大气，主要表现在对人、对