步进电机与伺服电机的选型

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绝缘 输入频率 脉冲形式
步进电机 脉冲序列 集电极开路 光耦合器 0~100kHz 正转脉冲/反转脉冲 命令符号/命令脉冲
伺服电机
脉冲序列
差动
光耦合器
0~1MHz 正转脉冲/反转脉冲 命令符号/命令脉冲
90度相差2信号
2、步进电机与伺服电机的旋转原理区别
步进电机：以步距角计算旋转角度 （360度/500=0.72度） 伺服系统：连续旋转（分辨率：360 度/131072=0.00275度）
移或 线位移； 伺服电机将电压信号转换为转矩或 转速。 对控制电机的要求：动作灵敏、准确、重 量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。
二、步进电机
步进电机将电脉冲信号转换为角位移或线位 移；
1、结构
步进电机分为反应式、永 磁式与混合式三种； 三相反应式步进电机由定 子与转子两个部分构成。 如右图中，定子由6个磁 极，两个相对的磁极组成 一相；转子上有均匀分布 的4个齿。
2、静力矩的选择 步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定 电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而 负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和 单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速） 时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒 速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩 擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度 便能确定下来（几何尺寸）
3、步进电机与伺服电机的性能比较
1、控制精度不同； 2、低频特性不同； 3、矩频特性不同； 4、过载能力不同； 5、运行性能不同； 6、速度响应性能不同；
五、驱动器的选型要点
1、步进驱动器
驱动器的电流
电流是判断驱动器能力的大小，是选择驱动器的重要指标 之一，通常最大电流要大于电机的标称电流，通常驱动器有： 2.0A、3.5A、6.0A、8.0A等规格。
三、伺服电机
1、交流伺服电机
交流伺服电机就是一台两相交流异步电机，它的 定子上装有空间互差90度的两个绕组：励磁绕组 和控制绕组，其结构如图所示：
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2、直流伺服电机
直流伺服电机的结构与直流电动机基本相同。只 是为减小转动惯量，电机做得细长一些，工作原 理也与直流电机相同。 供电方式：他励供电，励磁绕组和电枢分别由两 个独立的电源供电。
2、工作方式
步进电机的工作方式可分为：三相单 二拍、三相单双六拍、三相双三拍等。
3、选型要点
1、步距角的选择 电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分
辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角 度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。目 前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电 机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度（三相电 机）等。
步进电机与伺服电机及 其驱动器的选型
讲师：许汉建
控制电机
一、概述 二、步进电机 1、结构 2、工作方式 3、选型要点 三、伺服电机 1、交流伺服电动机 2、直流伺服电动机 3、选型要点 四、步进电机与伺服电机的区别 五、驱动器的选型要点
一、概述
控制电机：主要用来完成信息的传递与交 换，而不是进行能量转换。 如：步进电机将电脉冲信号转换为角位
3、选型要点
3、电流的选择 静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差
别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考 驱动电源、及驱动电压）
4、力矩与功率换算 步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的， 一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下： P= Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60 其P为功率单位为瓦，Ω为每秒角速度，单位为弧度，n 为每分钟转速，M为力矩单位为牛顿·米 P=2πfM/400(半步工作） 其中f为每秒脉冲数（简称PPS
4、选型要点
1、计算负载惯量，惯量的匹配，越小越好，这 样对精度和响应速度好。
2、电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计 算。
3、转速和编码器分辨率的确认；
4、电缆选择，编码器电缆双绞屏蔽的，对于绝 对值编码器是6芯，增量式是4芯。
四、步进电机与伺服电机的 区别
1、步进电机与伺服电机的区别
项目 位置命令 输入脉冲序列
驱动器的供电电压
供电电压是判断驱动器升速能力的标志，常规电压供给有： 24VDC、40VDC、80VDC、110VDC。
驱动器的细分
细分是控制精度的标志，通过增大细分能改善精度。细分 能增加电机平稳性，通常步进电机都能低频振动的特点，通 过加大细分能改善，使电机运行非常平稳。
2、伺服驱动器
负载/电机惯量比； 转速； 转矩； 短时间特性（加减速转矩）； 连续特性（连续实效负载转矩）;