步進電動機和伺服電動機你原理和用處

2022-11-23 09:55:45 字數 4963 閱讀 7145

1樓:陰從禮

步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為「步距角」,它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

.伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,

2樓:匿名使用者

步進是電機本身決定了它只能夠做位置控制,一般功率小,用的地方粗糙;伺服是可以做位置、速度、力矩控制的,閉環,精度高,功率大,**貴

3樓:邁克爾

電動機其實都是一種電磁裝置,原理都是載流導體在磁場中受到力的作用,即f=bil。步進電機用的是脈衝訊號。伺服電機分直流和交流,直流的已經慢慢淘汰,交流現在是主流。

直流的只用在無電纜情況。

步進電機和伺服電機及三相非同步電機的區別是什麼?他們分別的好處是?

4樓:黔中游子姚啟倫

1、步進電機原理:步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:

當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(及步進角)。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的 速度和加速度,從而達到調速的目的。

優點:由於是數字量輸入,電機精度得到了極大的提高,速度與加速度控制很容易實現,且控制效果較好。

缺點:高速時效能差,控制器驅動器電路複雜體積大。**高於傳統電機。

2、伺服電機原理:伺服電動機又稱執行電動機,分為直流和交流伺服電動機兩大類,伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的u/v/w三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋訊號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

優點:由於伺服電機自帶電機編碼器形成內閉環所以控制精度很高,能在高速下正常執行。驅動器可與上位機直接通訊。

缺點:價位高,進口商品供貨週期長,維修費用高。

3、非同步電機原理:當電機定子繞組 通入交流電後,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流,載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。由於非同步電機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速成旋轉,存在轉差率,所以叫非同步電機。

優點 與其它電機相比,結構簡單,製造方便,執行效能好,並可節省各種材料,**便宜。

缺點 功率因數滯後,輕載功率因數低,調速效能稍差。

5樓:放飛夢想

一、電機基本分類

1、按輸入電流劃分

1) 直流電機

原理:輸入電流為直流通過電刷和換向片使電機轉子持續不斷的得到同一方向電流。

優點:直流電動機的調速範圍寬廣,調速特性平滑,過載能力較強,起動和制動轉矩較大。

缺點:由於電刷易磨損,所以電機壽命不高;並且直流電機功率相對較小。

2) 交流電機

原理:輸入電流為交流,用電磁鐵代替永磁體,交流訊號載入到電機定子上產生旋轉磁通勢,從而使電機繞組不斷切割磁力線產生場力。

優點:壽命高,功率大,受到大電流衝擊時不易損壞,冷卻制動都較為方便。

缺點:精度低,調速效能較差。

2、按控制方式劃分

1) 傳統電機

原理:模擬量輸入,即對電樞繞組直接通電,對電機的控制完全取決於對

輸入電流和電壓的控制。

優點:**低,控制電路簡單,功率可以做到很大。

缺點:精度很低,調速曲線很粗糙。

2) 步進電機

原理:步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:

當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(及步進角)。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的 速度和加速度,從而達到調速的目的。

優點:由於是數字量輸入,電機精度得到了極大的提高,速度與加速度控制很容易實現,且控制效果較好。

缺點:高速時效能差,控制器驅動器電路複雜體積大。**高於傳統電機。

3) 伺服電機

原理:伺服電動機又稱執行電動機,分為直流和交流伺服電動機兩大類,伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的u/v/w三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋訊號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

優點:由於伺服電機自帶電機編碼器形成內閉環所以控制精度很高,能在高速下正常執行。驅動器可與上位機直接通訊。

缺點:價位高,進口商品供貨週期長,維修費用高。

3、 按換向方式劃分

1) 有刷電機

原理:電機電刷的原理與滑環類似,直流電機通過電刷將直流電輸送到繞組上,電刷的存在使得電機在轉動過程中不會繞線。存在電刷的電機叫做有刷電機。

優點:有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,

缺點:電刷需定期更換,電機壽命短,功率曲線非線性。

2) 無刷電機

原理:電訊號載入到電機定子上,磁極對放在轉子上,這樣電機就不存在繞線問題,從而省去電刷,即無刷電機。

優點:無刷電機沒有了電刷,運轉時摩擦力大大減小,執行順暢,噪音會低許多,而且壽命較高。

缺點:無刷電機需外接控制電路(無刷直流),控制較為複雜,且成本較高。

4、 按電機外形劃分

1) 柱式電機

原理:柱式是電機的基本外形,無論傳統電機、步進電機還是伺服電機絕大多數外形都是柱式的。

優點:轉矩大,功率密度高,節約電能。

缺點:在某些場合下受安裝條件限制較大,散熱性較差,與盤式電機相比存在轉矩脈動。

2) 盤式電機

原理:內部構造與柱式電機類似,採用無鐵心電樞結構,外形扁平,軸向尺寸短。

優點:適合薄型安裝,換向效能好,適合於頻繁啟動制動轉向的場合,散熱性好,不存在轉矩脈動。

缺點:與柱式電機相比,轉矩較小,功率密度小,不適合大功率應用。

5、力矩電機

力矩電機是一種具有軟機械特性和寬調速範圍的特種電機。這種電機的軸不是以恆功率輸出動力而是以恆力矩輸出動力。其主要特點是具有軟的機械特性,可以堵轉.

當負載轉矩增大時能自動降低轉速,同時加大輸出轉矩.當負載轉矩為一定值時改變電機端電壓便可調速。

原理:開環電流控制,內阻比普通電機大可以適應堵轉。

優點:**低,轉矩大,堵轉時不會損壞電機,當負載轉矩增大時能自動降低轉速,同時加大輸出轉矩。

缺點:無反饋,控制精度低,在不增加外設的情況下無法停在某精確位置。

二、選用原則

1、從成本考慮

傳統電機《步進電機《伺服電機

2、從電機轉速要求考慮

傳統電機轉速範圍寬但調速不精確且不平滑,並且隨轉速降低功率也會降低,隨之帶來的是轉矩降低;步進電機對轉速要求更加苛刻,轉速過低時會出現抖動和爬行現象,速度高時扭矩會大幅度降低,所以步進電機僅適用於中速運**況。

伺服電機在轉速方面優勢很明顯,基本沒有明顯的弱點。

3、從控制精度考慮

傳統電機因為是模擬量控制所以精度無法保證,步進電機和伺服電機是數字訊號控制其精度要遠高於傳統電機,但是伺服電機自帶編碼器實現內閉環控制能有效的減少掉步的情況,並且通常情況下伺服電機步距角要遠小於步進電機因此精度更高。

步進電機控制和伺服電機控制有什麼區別?

6樓:

工作原理的區別

伺服電機有光碼盤的反饋,是閉環的,所以伺服電機用於精確機構。

步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。

步進電機和交流伺服電機用途上的區別:

一、控制精度不同

二、低頻特性不同

三、矩頻特性不同

四、過載能力不同

五、執行效能不同

六、速度響應效能不同

7樓:匿名使用者

步進電機,是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(及步進角)。

您可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。伺服電動機,又稱執行電動機,在自動控制系統中,用作執行元件,把所收到的電訊號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當訊號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

最大的區別是伺服電機本身有反饋,步進沒有反饋。閉環(不是真正的全閉環,如果需要全閉環需要在最後的機械機構上接光珊,編碼器等反饋裝置)總比開環精度高。上位控制:

伺服多數可以接脈衝訊號,也可以接模擬電壓訊號,步進只能接脈衝訊號,現在很多簡化的伺服也只能接脈衝訊號。起動頻率:一般只有步進有這麼個引數,因為步進電機快速啟動,也就是說你上來給他一個頻率很高的脈衝,他會堵轉,伺服基本上沒有這個問題。

工作環境:一般來說,伺服更脆弱些,容易出問題,工作環境惡劣的時候伺服就不是太好用,那種低溫,高溫,防暴,防水的伺服因為生產難度較大基本上都是天價,當然這種步進也不便宜。**:

小步進幾十塊錢的都有,伺服動輒幾千。噪音:步進一般比伺服高,因為他畢竟是一步一步進的。

8樓:匿名使用者

也沒什麼大的區別,對於訊號來說可能步進電機的頻率小些,一般轉過一定角度就停了,伺服電機一般控制的是位移所以它可能動作一次需要轉很多圈。反正都是脈衝控制的。

電動機的製造原理,電動機的原理

利用通電線圈 也就是定子繞組 產生旋轉磁場並作用於轉子 如鼠籠式閉合鋁框 形成磁電動力旋轉扭矩。也可以說 通電線圈在磁場中受到力的作用。簡介 電動機是把電能轉換成機械能的一種裝置。它是利用通電線圈 也就是定子繞組 產生旋轉磁場並作用於轉子 如鼠籠式閉合鋁框 形成磁電動力旋轉扭矩。電動機按使用電源不同...

電動機的工作原理

電動機是把電能轉換成機械能的一種裝置。它是利用通電線圈 也就是定子繞組 產生旋轉磁場並作用於轉子鼠籠式閉合鋁框形成磁電動力旋轉扭矩。電動機組成 電動機主要由定子與轉子組成,通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線 磁場方向 方向有關。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用,使電動機轉動。電動機...

同步電動機和非同步電動機區別

1 電機同步區別 同步電機轉速與電磁轉速同步,而非同步電動機的轉速則低於電磁轉速,同步電機不論負載大小,只要不失步,轉速就不會變化,非同步電動機的轉速時刻跟隨負載大小的變化而變化。2 結構區別 同步電機的精度高 但造工複雜 造價高 維修相對困難,而非同步電機雖然反應慢,但易於安裝 使用,同時 便宜。...