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数控切割机驱动系统——伺服电机和步进电机的区别

有些客户在了解数控切割机时会问到设备的驱动系统,数控龙门切割机上使用的电机有步进电机和交流伺服电机两种,对于数控切割机而言,步进电机功率就能满足数控切割机的传动要求,那么两者的区别、优劣势和实用性有哪些该如何选择?

目前数控切割机的传动主要分为进口和国产!是伺服电机好还是步进电机好这是很多切割机购买用户关心的问题!针对不同的用户群体和需求,伺服和步进各有各的优势,下面小编今天来和大家讲解一下两种电机的区别做简单的分析:

一、运行性能

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,停止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。

交流伺服驱动系统为闭环控制,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,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

二、控制精度

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。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,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。

三、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200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下400W交流伺服电机为例,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。

四、过载能力不同

步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,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三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,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。


还有一些两者的区别,又如低频特性不同速度响应性能不同矩频特性不同等等,综合分析下来,伺服电机的优势显然更为突出,但是正因为如此,伺服电机特别是进口品牌(松下、三菱等)的价格是比较高的。



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