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步进电机和闭环电机的性能比较

文章出处:北京赛车PK拾官方网站有限公司       浏览次数:2188次        发布日期:2017-11-28       

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。随着全数字式闭环系统的出现,闭环电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

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。

一、控制精度不同
两相的步距角一般为 1.8°、0.9°;三相的步矩角一般为1.2°;五相的步距角一般为0.72 °、0.36°。
闭环电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以一能(ICAN)闭环电机为例,对于带标准1000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°/4000=0.09°。

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,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。当工作在低速时,一般采用带有细分功能的驱动器或换成步距角更小的步进电机;或采用阻尼技术来克服低频振动现象。
闭环电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。闭环系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,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300~600RPM。
闭环电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或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、过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力,往往在选型时为了克服这种惯性力矩,需要选较大转矩的电机,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。
闭环电机具有较强的过载能力,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。

五、运行性能不同
步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象。
闭环电机系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现丢步现象,控制性能更为可靠。

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30~400毫秒。闭环电机的加速性能较好,从静止加速到其额定转速仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。

北京赛车PK拾官方网站有限公司成立于2008年,是国内领先的运动控制技术解决方案供应商,专注于闭环电机、步进电机与无刷电机,驱动控制产品的研发、生产与销售。

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