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1、二相与五相步进电机的差异hesp导语：步进电机主要是依相数来做分类，而其中又以二相、五相步进电机为目前市场上所广泛采用。二相步进电机每转最细可分割为400等分，五相那么可分割为1000等分，步进电机主要是依相数来做分类，而其中又以二相、五相步进电机为目前市场上所广泛采用。二相步进电机每转最细可分割为400等分，五相那么可分割为1000等分，所以表现出来的特性以五相步进电机较佳、加减速时间较短、动态惯性较低。二相/五相步进电机差异比拟：tabletrtd/tdtd二相步进电机/tdtd五相步进电机/td/trtrtd电机构造请参照图三/tdtd8个主极‧；4相2相4极线圈/tdtd1
2、0个主极‧；5相2极线圈/td/trtrtd分解能/tdtd1.8/0.9200、400分割/圈/tdtd0.72/0.36500、1000分割/圈较二相步进电机高出2.5倍分解能。/td/trtrtd振动性/tdtd100-200PPS之间为低速共振领域，振动较大/tdtd无显著共振点低振动/td/trtrtd速度转矩特性/tdtd于速度上不及五相步进电机/tdtd高速度、高转矩/td/tr/table步进电机是一种离散运动的装置，它和当代数字控制技术有着本质的联络。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用特别广泛。随着全数字式沟通伺服系统的出现，沟通伺服电机也越来越多地应用于
3、数字控制系统中。为了适应数字控制的开展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或者全数字式沟通伺服电机作为执行电动机。固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拟。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。如四通公司消费的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09；德国百格拉公司BERGERLAHR消费的三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、0.0
4、36，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。沟通伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式沟通伺服电机为例，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，一般以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
5、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制低频振动现象，比方在电机上加阻尼器，或者驱动器上采用细分技术等。沟通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。沟通伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性缺乏，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300600RPM。沟通伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速一般为2000RPM或者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、过载才能不同步进电机一般不
6、具有过载才能。沟通伺服电机具有较强的过载才能。以松下沟通伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载才能。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克制惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载才能，在选型时为了克制这种惯性力矩，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，启动频率过高或者负载过大易出现丢步或者堵转的现象，停顿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。沟通伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反应信号进展采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进
7、电机的丢步或者过冲的现象，控制性能更为可。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200400毫秒。沟通伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA400W沟通伺服电机为例，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，沟通伺服系统在很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，在控制系统的设计经过中要综合考虑控制要求、本钱等多方面的因素，选用适当的控制电机align=left步进电机是一种离散运动的装置，它和当代数字控制技术有着本质的联络。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用特别
8、广泛。随着全数字式沟通伺服系统的出现，沟通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开展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或者全数字式沟通伺服电机作为执行电动机。固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拟。控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6度、1.8度，五相混合式步进电机步距角一般为0.72度、0.36度。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司消费的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09度；德国百格拉公司BERGERLAHR消费的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为
9、1.8度、0.9度、0.72度、0.36度、0.18度、0.09度、0.072度、0.036度，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。沟通伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式沟通伺服电机为例，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度/10000=0.036度。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度/131072=9.89秒。是步距角为1.8度的步进电机的脉冲当量的1/655。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
10、关，一般以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制低频振动现象，比方在电机上加阻尼器，或者驱动器上采用细分技术等。沟通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。沟通伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性缺乏，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。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300600RPM。沟通伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速一般为2000RPM或者300
11、0RPM以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。过载才能不同步进电机一般不具有过载才能。沟通伺服电机具有较强的过载才能。以松下沟通伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载才能。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克制惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载才能，在选型时为了克制这种惯性力矩，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。运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或者负载过大易出现丢步或者堵转的现象，停顿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。沟通伺服驱动系统为闭环控制，
12、驱动器可直接对电机编码器反应信号进展采样，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者过冲的现象，控制性能更为可。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200400毫秒。沟通伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA400W沟通伺服电机为例，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，沟通伺服系统在很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，在控制系统的设计经过中要综合考虑控制要求、本钱等多方面的因素，选用适当的控制电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一
13、点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度及步进角。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，进而到达准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，进而到达调速的目的。/alignalign=left步进电机分三种：永磁式PM，反响式VR和混合式HB永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或者15度；反响式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等兴旺国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反响式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一
14、般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。/alignalign=leftb1怎样正确选择伺服电机和步进电机？/b/alignalign=left主要视详细应用情况而定，简单地讲要确定：负载的性质如程度还是垂直负载等，转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求如对端口界面和通讯方面的要求，主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是沟通电源，或者电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或者控制器的型号。b2，选择步进电机还是伺服电机系统？/b其实，选择什么样的电机应根据详细应用情况而定，各有其特点。请见下表，自然明白。/aligntable=552trtd=1,1,
15、96参数/tdtd=1,1,228步进电机系统/tdtd=1,1,228伺服电机系统/td/trtrtd=1,1,96力矩范围/tdtd=1,1,228中小力矩一般在20Nm以下/tdtd=1,1,228小中大，全范围/td/trtrtd=1,1,96速度范围/tdtd=1,1,228低一般在2000RPM以下，大力矩电机小于1000RPM/tdtd=1,1,228高可达5000RPM,直流伺服电机更可达12万转/分/td/trtrtd=1,1,96控制方式/tdtd=1,1,228主要是位置控制/tdtd=1,1,228多样化智能化的控制方式，位置/转速/转矩方式/td/trtrtd=1,1
16、,96平滑性/tdtd=1,1,228低速时有振动但用细分型驱动器那么可明显改善/tdtd=1,1,228好，运行平滑/td/trtrtd=1,1,96精度/tdtd=1,1,228一般较低，细分型驱动时较高/tdtd=1,1,228高详细要看反应装置的分辨率/td/trtrtd=1,1,96矩频特性/tdtd=1,1,228高速时，力矩下降快/tdtd=1,1,228力矩特性好，特性较硬/td/trtrtd=1,1,96过载特性/tdtd=1,1,228过载时会失步/tdtd=1,1,228可310倍过载短时/td/trtrtd=1,1,96反应方式/tdtd=1,1,228大多数为开环控制
17、，也可接编码器/tdtd=1,1,228防止失步闭环方式，编码器反应/td/trtrtd=1,1,96编码器类型/tdtd=1,1,228光电型旋转编码器/tdtd=1,1,228增量型/绝对值型，旋转变压器型/td/trtrtd=1,1,96响应速度/tdtd=1,1,228一般/tdtd=1,1,228快/td/trtrtd=1,1,96耐振动/tdtd=1,1,228好/tdtd=1,1,228一般旋转变压器型可耐振动/td/trtrtd=1,1,96温升/tdtd=1,1,228运行温度高/tdtd=1,1,228一般/td/trtrtd=1,1,96维护性/tdtd=1,1,228根
18、本可以免维护/tdtd=1,1,228较好/td/trtrtd=1,1,96价格/tdtd=1,1,228低/tdtd=1,1,228高/td/tr/tableb3，怎样配用步进电机驱动器？/b根据电机的电流，配用大于或者即是此电流的驱动器。假如需要低振动或者高精度时，可配用细分型驱动器。对于大转矩电机，尽可能用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能。b4，2相和5相步进电机有何区别，怎样选择？/b2相电机本钱低，但在低速时的震动较大，高速时的力矩下降快。5相电机那么振动较小，高速性能好，比2相电机的速度高3050%，可在局部场合取代伺服电机。b5，何时选用直流伺服系统，它和沟通伺服有何区别？/
19、b直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机本钱低，构造简单，启动转矩大，调速范围宽，控制轻易，需要维护，但维护方便换碳刷，产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对本钱敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，轻易实现智能化，其电子换相方式灵敏，可以方波换相或者正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。沟通伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因此合适做低速平稳运行的应用。b6，使用电机时要留意的问题？/b上电运行前要作如下检查：1电源电压是否适宜过压很可能造成驱动模块的损坏；对于直流输入的+/-极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或者电流设定值是否适宜开场时不要太大；2控制信号线接牢靠，工业现场最好要考虑屏蔽问题如采用双绞线；3不要开场时就把需要接的线全接上，只连成最根本的系统，运行良好后，再逐步连接。4一定要搞清楚接地方法，还是采用浮空不接。5开场运行的半小时内要亲密观察电机的状态，如运动是否正常，声音和温升情况，发现问题立即停机调整。0