與伺服系統(tǒng)相比,步進電機具有幾個主要優(yōu)點。它們通常成本較低,具有通用的NEMA安裝,提供較低的扭矩選擇,需要較低成本的布線,并且其開環(huán)運動控制組件使機器集成簡化并為最終用戶提供易用性。
扭矩和速度考慮因素
在大多數(shù)情況下,是否使用步進器或伺服器的問題由應用決定。步進器的尺寸通常是其連續(xù)要求的兩倍,以獲得額外的加速和/或減速扭矩能力或所需的峰值扭矩。
相比之下,伺服電機的尺寸通常適用于特定的應用速度和扭矩,以實現(xiàn)最大間歇加速/減速,保持扭矩(如果適用)以及對整個運動曲線的連續(xù)RMS要求。
通常,如果應用需要高吞吐量,高速度和高帶寬的干擾校正和/或高轉(zhuǎn)速能力,無論軸之間是否有緊密協(xié)調(diào),伺服電機都是最佳選擇。如果點對點位置性能和轉(zhuǎn)速要求適中,(作為過程負載和預期干擾的函數(shù))步進器可能是更好的選擇。此外,當負載在合理范圍內(nèi)時,步進器保持位置的能力(使用保持扭矩和動力和沒有動力的制動扭矩)可能是一個優(yōu)勢。
速度 - 扭矩曲線突出了相同體積的步進電機和交流永磁(PM)伺服電機之間的差異(圖A)。步進器通常在比伺服電機低的速度下產(chǎn)生更高的連續(xù)扭矩。然而,伺服電機在相同的低速范圍內(nèi)產(chǎn)生間歇峰值扭矩,并在更寬的速度范圍內(nèi)產(chǎn)生峰值和連續(xù)扭矩。
用于調(diào)整和設(shè)置的自動機床軸以及用于檢查的視頻軸是步進系統(tǒng)良好應用的應用。步進器特別適用于這些類型的軸,因為它們更容易設(shè)計到控制系統(tǒng)中,并且在初始設(shè)置時更便宜。當用于給定設(shè)置的軸可以鎖定到位時,它們的操作成本較低(例如,可選的ON / OFF降低功率模式)。此外,正確應用時,由于簡單的開環(huán)控制,步進器不易發(fā)生故障,這只需要繞組與驅(qū)動器匹配,而不需要閉環(huán)反饋電路所需的電機驅(qū)動器機構(gòu)調(diào)整系統(tǒng)。