同步电机、异步电机、步进电机、伺服电机的区别
伺服电机、异步电机和同步电机的区别
一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
步进与伺服的区别
步进电机和伺服电机的区别在于:1、控制精度不同。
步进电机的相数和拍数越多,它的精确度就越高,伺服电机取块于自带的编码器,编码器的刻度越多,精度就越高。
2、控制方式不同;一个是开环控制,一个是闭环控制。
3、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点便于系统调整。
4、矩频出,5、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力,而交流电机具有较强的过载能力。
6、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丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,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。
7、速度响应性能不同;步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒,而交流伺服系统的加速性能较好,一般只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
交流伺服的应用领域1、冶金、钢铁—连铸拉坯生产线、铜杆上引连铸机、喷印标记设备、冷连轧机,定长剪切、自动送料、转炉倾动。
2、电力、电缆—水轮机调速器、风力发电机变桨系统、拉丝机、对绞机、高速编织机、卷线机、喷印标记设备等。
3、石油、化工—挤压机、胶片传动带、大型空气压缩机、抽油机等。
4、化纤和纺织--纺纱机、精纺机、织机、梳棉机、横边机等。
5、汽车制造业—发动机零部件生产线、发动机组装生产线,整车装配线、车身焊接线、检测设备等。
6、机床制造业—车床、龙门刨、铣床、磨床、机械加工中心、制齿机等。
7、铸件制造业—机械手、转炉倾动、模具加工中心等。
8、橡塑制造业--塑料压延机、塑料薄膜袋封切机、注塑机、挤出机、成型机、涂塑复合机、拉丝机等。
9、电子制造业—印刷电路板(PCB)设备、半导体器件设备(光刻机、晶圆加工机等)、液晶显示器(LCD)设备、整机联装及表面贴装(SMT)设备、激光设备(切割机、雕刻机等)、通用数控设备、机械手等。
伺服电机和步进电机的区别【详解】
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在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
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。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同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。
如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
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。
伺服电机和步进电机的区别
伺服电机和步进电机的区别
1.伺服电机的情况
伺服电机的接受一个脉冲,就会走一个脉冲的对应的角度。
伺服电机每走一个角度,就会产生一个角度的对应的脉冲。
行走的位移由脉冲的时间长短确定。
因此伺服驱动属于闭环控制。
控制精度高,可达0.001mm。
恒转矩输出,不受转速的影响。
具有一定的过载能力,过载能力是额定转矩的2—3倍。
速度响应快,从0到3000rpm只需要几毫秒
但是价格比较高相对来说。
2.步进电机的情况
步进电机接受到一个脉冲,向前走一个角位移,走一个相应的角位移度数,也即是一个步进角。
行走的位移由脉冲的个数来确定的。
属于开环控制。
低频特性差,会产生低频震动现象,通过细分和阻尼来解决
控制精度低,一个步进角的角度高达几度,控制精度相对来说较低。
转矩变化输出,输出会随着转速的增加而降低。
不具备过载能力,步进电机不具备过载能力。
响应速度慢。
但是价格相对来说比较低廉,应用在一些对控制要求不高的场景。
异步电机 步进电机 伺服电机
一、电机基本分类1、按输入电流划分1) 直流电机原理:输入电流为直流通过电刷和换向片使电机转子持续不断的得到同一方向电流。
优点:直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑,过载能力较强,起动和制动转矩较大。
缺点:由于电刷易磨损,所以电机寿命不高;并且直流电机功率相对较小。
2) 交流电机原理:输入电流为交流,用电磁铁代替永磁体,交流信号加载到电机定子上产生旋转磁通势,从而使电机绕组不断切割磁力线产生场力。
优点:寿命高,功率大,受到大电流冲击时不易损坏,冷却制动都较为方便。
缺点:精度低,调速性能较差。
2、按控制方式划分1) 传统电机原理:模拟量输入,即对电枢绕组直接通电,对电机的控制完全取决于对输入电流和电压的控制。
优点:价格低,控制电路简单,功率可以做到很大。
缺点:精度很低,调速曲线很粗糙。
2) 步进电机原理:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
优点:由于是数字量输入,电机精度得到了极大的提高,速度与加速度控制很容易实现,且控制效果较好。
缺点:高速时性能差,控制器驱动器电路复杂体积大。
价格高于传统电机。
3) 伺服电机原理:伺服电动机又称执行电动机,分为直流和交流伺服电动机两大类,伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
优点:由于伺服电机自带电机编码器形成内闭环所以控制精度很高,能在高速下正常运行。
驱动器可与上位机直接通信。
缺点:价位高,进口商品供货周期长,维修费用高。
3、按换向方式划分1) 有刷电机原理:电机电刷的原理与滑环类似,直流电机通过电刷将直流电输送到绕组上,电刷的存在使得电机在转动过程中不会绕线。
步进电机、有刷和无刷电机、同步和异步电机区别
步进电机转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而异步电机和同步电机的区别异步电机又叫感应电机,转子上的电磁场是通过定子磁场感应出来的。
同步电机转子上要有自带的磁场。
异步电机的转速会随负载的不同,略有改变,而且这个转速是低于定子磁场的转速的,所以才叫异步电机。
同步电机转速严格的按定子磁场转速旋转,所以叫同步电机。
异步电动机可以直接启动。
同步电动机要有专门的启动装置或者启动绕组,所以制造工艺复杂,造价高。
异步电机一般用来做电动机,同步电机一般用来做发电机,也用来做补偿机。
同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致,如果转子的旋转速度与定子是一样的,那就叫同步电动机,如果不一致,就叫异步电动机。
当极对数一定时,电机的转速和频率之间有严格的关系,用电机专业术语说,就是同步。
异步电机也叫感应电机,主要作为电动机使用,其工作时的转子转速总是小于同步电机。
所谓“同步”就是电枢(定子)绕组流过电流后,将在气隙中形成一旋转磁场,而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向,转速相同,故为同步。
异步电机的话,其旋转磁场与转子存在相对转速,即产生转距。
同步电机的转速是和频率极数恒定的满足转速=60乘以频率除以极对数(同步转速)不随负荷的改变而该改变异步电机的转速永远低于同步转速但是带额定负荷时转速很接近同步转速随着负荷的增加转速会下降。
所以叫异步电机同步电机的转子有转子线圈和鼠龙,通入励磁电流。
而异步电机只有鼠龙(铜条)。
同步电机转速恒定,而异步电机低于同步转速无刷电机和有刷电机到底有何区别着电动车普及率越来越高,市场竞争的异常激烈,不少企业和商家除了在产品价格和外观上大肆做文章外,还在电动车一般的小细节上也打起了广告,其中最多的便是对于电机有刷和无刷的宣传,而无刷电机的广告宣传则是其中一大亮点。
当您看到这个名词时,你不禁会想既然有无刷,那肯定有有刷,那么有刷和无刷的区别到底在哪里呢?下面小编就为您解答一番。
伺服电机和步进电机的区别(一)
伺服电机和步进电机的区别(一)伺服电机和步进电机是目前工业中应用比较广泛的两种电动机,它们在驱动精度、反应速度、能耗等方面有比较明显的差异。
接下来将从以下四个方面对它们进行比较。
1. 基本工作原理伺服电机的基本工作原理是在控制器的作用下,将反馈的位置和速度信号与预设的目标位置、速度进行比较后,通过调节电机的电流大小和方向,实现精确的控制。
而步进电机的工作原理是在控制器的驱动下,按照预设的步进角度以及方向进行转动,具有固定的步进角度,能够比较稳定地输出转矩。
2. 驱动精度伺服电机在驱动精度方面表现更为优异,可以实现更高的控制精度,不仅可以达到较高的转速,还可以精确地控制位置、速度等参数。
而步进电机虽然在精准定位方面有一定的优势,但是在运动过程中容易发生失步,导致驱动精度有时候不能够得到很好的保证。
3. 反应速度伺服电机具有更快的反应速度,可以更快地响应控制信号进行控制,应用范围更广,适用于速度要求较高的场合。
而步进电机由于在控制信号响应速度以及电磁转矩上存在一定的局限性,反应速度相对较慢,适用于速度要求较低的场合。
4. 能耗与实际应用伺服电机在能耗上比步进电机高出不少,而且在实际应用中,伺服电机具有更广泛的适用性,更加稳定,控制也更为直观,可以应用在许多不同场所,比如机床、自动化设备、飞机、船舶等。
而步进电机则主要应用于定位、打印等精细控制领域,其性价比表现更好。
总的来说,伺服电机和步进电机是应用比较广泛的两种电动机,在驱动精度、反应速度、能耗等方面有明显的差异,它们在不同的场合具有不同的应用价值。
因此,在采用电动机的时候,需要根据实际应用的情况进行选择,以达到最好的驱动效果。
同步电机、异步电机、步进电机、伺服电机的区别
同步电机、异步电机、步进电机、伺服电机的区别同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。
同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流。
相比之下,同步电机较复杂,造价高。
用途同步电机大多用在大型发电机的场合。
而异步电机则几乎全用在电动机场合。
同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。
但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。
另外,一些早期采用晶闸管的变频器,由于器件没有自关断能力,需要依靠负载换流,这时需要用到同步电机。
同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。
但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。
在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。
在应用变频器时应用变频器时,需要将电机和电网断开,将变频器接入。
接入变频器后,电网侧的功率与电机无关,只与变频器有关。
因此,除非用户原来已经有同步电机,否则应该选用异步电机,因为变频器和电机的造价都便宜。
当然,如果选用早期的负载换流型变频器,则电机必须选用同步电机,这是变频器对电机的要求。
简单的说:同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.步进电机是通过控制脉冲的个数控制转动角度的,一个脉冲对应一个步距角。
工业控制常用电机类型
工业控制常用电机类型
在工业控制中,常见的电机类型有以下几种:
1.交流电机(AC Motor):交流电机是使用交流电作为电源
的电动机。
常用的交流电机类型包括异步电动机(包括感应电动机和异步电动机)和同步电动机。
异步电动机广泛应用于工业控制中,具有简单、可靠和成本较低的特点。
2.直流电机(DC Motor):直流电机是使用直流电源的电动
机。
它们根据励磁方式的不同可以分为无刷直流电机(BLDC)和直流刷电机。
直流电机在一些特殊应用中具有优势,如需要精确控制速度和扭矩的场合。
3.步进电机(Stepper Motor):步进电机是一种将输入的脉
冲信号转换为精确的角度转动的电机。
它们通常由电磁线圈组成,可以实现高精度的定位和控制。
步进电机在机器人、自动化设备和精密控制系统中广泛使用。
4.伺服电机(Servo Motor):伺服电机是一种能够根据反馈
信号进行闭环控制的电机。
它们具有快速响应、高精度和稳定性的特点,常用于需要精确控制位置、速度和扭矩的应用领域,如自动化生产线和机器人技术。
这些电机类型在工业控制中具有不同的特点和应用场景。
根据实际需求和控制要求选择适当的电机类型,结合其他控制器件和系统构建出功能完备的工业控制系统。
伺服电机和步进电机工作原理区别
伺服电机和步进电机工作原理区别
伺服电机和步进电机是常见的电动机种类,它们在工业自动化、机器人领域等
有着广泛的应用。
虽然它们都可以实现精确的控制,但是其工作原理有着明显的区别。
下面将具体介绍伺服电机和步进电机的工作原理区别。
1. 伺服电机的工作原理
伺服电机是一种具有反馈控制系统的电机,通常由电机、编码器、控制器等部
分组成。
伺服电机通过不断地接收控制器发出的指令,检测电机转速、位置等信息,并将检测到的信息反馈给控制器,进而调节电机的运行状态,以实现精准的位置和速度控制。
当外部负载发生变化时,伺服电机能够根据反馈信号自动调整输出扭矩,确保系统稳定运行。
2. 步进电机的工作原理
步进电机是一种控制简单、结构紧凑的电机,通常由定子、转子、驱动电路等
组成。
步进电机通过向不同的相依次通电,使得电机按一定步进角度转动,从而实现精确的位置控制。
步进电机的运行速度取决于驱动电路向电机提供的脉冲频率和电源电压,不具有反馈控制系统来实现自动调节。
3. 工作原理区别对比
从工作原理上来看,伺服电机是一种闭环控制系统,具有反馈机制,能够根据
实际情况动态调整运行状态;而步进电机是一种开环控制系统,缺乏反馈机制,只能通过控制输入的脉冲频率和电压来控制位置。
因此,伺服电机在需要高精度、高速度、大扭矩等要求较高的场合具有优势;而步进电机更适用于一些低速、简单位置控制的场合。
综上所述,伺服电机和步进电机在工作原理上有着明显的区别。
选择合适的电
机种类应根据具体的应用场景和要求来进行选择,以保证系统的稳定性和性能。
(word完整版)伺服电机,步进电机,同步电动机和异步电动机四者间的区别与联系
伺服电机,步进电机,同步电动机和异步电动机四者间的区别与联系在运动控制领域,经常会接触到伺服电机,步进电机,同步电动机和异步电动机等名词,许多新手经常百思不得其解,他们之间的区别到底是怎么样的呢?研控工程部康经理就这些问题做了专门描述,下面我将其内容整理出来分享给大家。
步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置,它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。
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
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.现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同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。
如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0。
09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0。
9°、0。
72°、0。
36°、0。
18°、0.09°、0。
072°、0。
036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
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。
伺服电机和步进电机的区别是什么
伺服电机和步进电机的区别是什么
伺服电机和步进电机虽然都是电动机,但它们的工作原理、控制方式和应用场景有所不同。
伺服电机是一种具有反馈系统和闭环控制的电机,通过反馈元件感知电机的实际运动状态,并通过控制器调整电机的电流、电压等参数,使电机达到预定的运动轨迹和动态性能。
伺服电机具有高精度、高速度、高可靠性等优点,广泛应用于自动化生产线、数控机床、印刷设备等领域。
步进电机是一种开环控制的电机,通过调整电压和电流等参数来控制电机的运动步长和速度。
步进电机具有简单结构、低噪声、低成本等优点,适用于需要定位或旋转角度控制的场合,如打印机、摄像机、自动售货机等。
因此,伺服电机和步进电机的区别在于:伺服电机具有闭环控制、高精度、高速度、应用范围广等特点,而步进电机则是开环控制、具有较为简单的结构、适用于低精度、低速度控制的场合。
伺服电机与异步电动机的区别
步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置,它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。
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
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。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同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。
如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
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。
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。
这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。
伺服电机工作原理和步进电机的区别是什么
伺服电机工作原理和步进电机的区别
伺服电机和步进电机是常见的用于控制机器人、数控机床等设备运动的两种电机类型。
虽然它们都具有精准控制的能力,但在工作原理和应用场景上有着明显的区别。
伺服电机工作原理
伺服电机是一种能够反馈位置信息并进行精确控制的电机。
其工作原理基于一个反馈回路,通过比较设定值与实际位置之间的差异,控制电机输出的位置、速度和力矩。
通常情况下,伺服电机配备编码器或传感器来实现位置反馈,从而确保运动的精确性和稳定性。
步进电机的特点
步进电机是一种通过控制输入脉冲数量实现运动控制的电机。
它是将电机转动分为一步步的离散运动,每输入一个脉冲,电机就转动一个固定的步进角度。
步进电机不需要反馈系统,仅需控制脉冲信号即可完成运动,因此结构相对简单。
伺服电机和步进电机的区别
1.工作原理:伺服电机通过反馈系统实现精准控制,而步进电机通过脉
冲信号控制完成运动。
2.精度和稳定性:伺服电机由于有反馈系统的支持,能够实现更高的精
度和稳定性;而步进电机在低速运动和负载变化较小时表现良好。
3.控制方式:伺服电机实时调整输出以匹配实际位置,适用于动态响应
要求高的场景;步进电机适用于对精确位置要求不高的场景,且在停止时可能存在失步现象。
4.成本和复杂度:伺服电机由于需要反馈系统和较复杂的控制算法,成
本较高且安装调试较为复杂;步进电机简单、成本低。
综上所述,伺服电机适用于对精度、稳定性和动态响应要求较高的应用场景,而步进电机在低成本、简单控制、对位置精度要求不高的场合更为常见。
选择适合的电机类型取决于具体应用需求和预算考量。
步进电机与伺服电机的区别
步进电机——开环步进电机(开环)步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的开环控制电机,应用极为广泛。
不超载的情况下,电机的转速和停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,即驱动器,将直流电变成分时供电的多相时序控制电流。
步进电机虽然由直流电流供电,但是不能理解为直流电机,直流电机是将直流电能转换为机械能的动力电机,而步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的开环控制电机。
步进电机——步进伺服对比注意步进电机应用于低速场合--每分钟转速不超过1000r/min,最佳工作区间是150~500r/min,(闭环步进可达1500)。
贰相步进电机在60~70r/min容易出现低速共振现象,产生振动和噪音,需要通过改变减速比、增加细分数、添加磁性阻尼器等方式避免。
细分精度注意事项,当细分等级大于4后,步距角的精度不能保证,精度要求高,最好换用相数更多(即步距角更小)的步进电机或闭环步进、伺服电机。
(开环)步进电机与伺服电机的7不同:A控制精度——伺服电机控制精度可以根据编码器设置,精度更高;B低频特性——步进电机低频容易振动,伺服电机不会;C矩频特性——步进电机随转速提高力矩变小,所以其最高工作转速一般在<1000r/min,伺服电机在额定转速内(一般3000r/min)内都能输出额定力矩,在额定转速以上为恒功率输出,最高转速可达5000 r/min;D过载能力——步进电机不能过载,伺服电机最大力矩可过载3倍;E运行性能——步进电机为开环控制,伺服电机时闭环控制;F速度响应——步进电机启动时间0.15~0.5s,伺服电机0.05~0.1,最快可0.01s达到额定3000r/min;G效率指标——步进电机效率约60%,伺服电机约80%;实际使用中会发现:伺服电机贵,贵出很多,所以同步电机应用更广泛,特别是在定位精度要求不是很高的同步带传动、平带输送机等场合经常使用步进电机。
不看后悔最全的电机分类看这一篇就够了
不看后悔最全的电机分类看这一篇就够了关于电机分类,这可能是最全的一篇文章写这篇文章,主题是电机分类,不会对电机内部构造,工作原理等等作详细描述,每个类别的电机,如果展开写,每一类都够写一篇文章的了!这里目的是帮助大家区分电机的类别,能够快速识别生活中常见的电机!1、按照结构和工作原理划分异步和同步的区别•异步电机:•其电机转速达不到定子磁场的同步转速,由于内部构造的不同,其如果同步磁场的转速,就不会产生驱动力了!•同步电机:•其电机的转速与定子磁场的转速相同步!感应电动机和交流换向器电动机区别•感应电动机:•在定子回路中通入三相交流电,三相不断变换,进而形成的磁场方向不断变化,从而转子想当于作了切割磁感线的动作,进而形成感应电流,产生力,推动其转动。
•交流换向器电动机:•电机通入交流电,经过换向器,换向器将其原始波形处理成半个波形,也就是正弦的一半,原理也是电磁感应!永磁同步、磁阻同步、磁滞同步电机区别•永磁同步:•永磁体提供励磁(励磁:向同步电动机或者发电机提供工作磁场的装置)•磁阻同步:•利用转子交轴和直轴磁阻不等而产生磁阻转矩的同步电动机•磁滞同步:•利用磁滞材料产生磁滞转矩•总结:•归根到底,还是产生力的方式的区别三相异步、单相异步、罩极异步区别•三相异步:•接入380V的三相电,不断变换,产生磁场,电机转子与定子旋转磁场不同步,所以称之为三相异步•单相异步:•接入220V,单相电;•定子上有两相绕组,在空间互差90°电角度,一相为主绕组,又称为运行绕组;另一相为副绕组,又称起动绕组。
•转子采用普通鼠笼式转子结构•一相绕组单独通入交流电流时,产生的磁动势。
两相绕组同时通入相位不同的交流电流时,在电机中产生的磁动势一般为椭圆旋转磁动势,特殊情况下可为圆形旋转磁动势。
•罩极异步:•也是单相电机,通入220V单相电•内部有两个绕组,一个主绕组,一个副绕组,其副绕组为罩极环,用于产生一个与主磁场有相位差的罩极磁场,两个磁场相互作用形成旋转磁场•总结:•通入电压的区别、副绕组的结构区别单相串励电动机,交直流两用电动机,推斥电动机区别:•单相串励电动机:•单相:通入单相电•串励:电枢绕组与励磁绕组串联在一起工作•其有些也属于交直流两用电动机•交直流两用电动机•顾名思义,既可在交流电下使用,也可在直流电下使用•推斥电动机•属于单相交流换向器电动机•定子绕组由单相电源供电,转子为一个借电刷短接的带有换向器的电枢绕组。
伺服电机、异步电机和同步电机地区别
一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子放置固定的定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
步进电机与伺服电机的区别
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的,同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到高速的目的。
伺服电机又称执行电机,在自动控制系统中,用作执行元件,把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。
伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能,它每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应,所以它是闭环控制,步进电机是开环控制。
步进电机和伺服电机的区别在于:1、控制精度不同。
步进电机的相数和拍数越多,它的精确度就越高,伺服电机取块于自带的编码器,编码器的刻度越多,精度就越高。
2、控制方式不同;一个是开环控制,一个是闭环控制。
3、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。
交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点便于系统调整。
4、矩频特性不同;步进电机的输出力矩会随转速升高而下降,交流伺服电机为恒力矩输出,5、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力,而交流电机具有较强的过载能力。
6、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丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,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。
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同步电机、异步电机、步进电机、伺服电机的区别
同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。
同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流。
相比之下,同步电机较复杂,造价高。
用途
同步电机大多用在大型发电机的场合。
而异步电机则几乎全用在电动机场合。
同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。
但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。
另外,一些早期采用晶闸管的变频器,由于器件没有自关断能力,需要依靠负载换流,这时需要用到同步电机。
同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW 以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。
但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。
在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。
在应用变频器时
应用变频器时,需要将电机和电网断开,将变频器接入。
接入变频器后,电网侧的功率与电机无关,只与变频器有关。
因此,除非用户原来已经有同步电机,否则应该选用异步电机,因为变频器和电机的造价都便宜。
当然,如果选用早期的负载换流型变频器,则电机必须选用同步电机,这是变频器对电机的要求。
简单的说:同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.
步进电机是通过控制脉冲的个数控制转动角度的,一个脉冲对应一个步距角。
设备需要:供电电源(所需电压由驱动器参数给出),一个脉冲发生器(现在多半是用板块),一个步进电机,一个驱动器(驱动器设定步距角角度,如设定步距角为°,这时,给一个脉冲,电机走°)。
工作流程:步进电机工作一般需要两个脉冲:信号脉冲和方向脉冲。
信号脉冲:电脑控制脉冲发生卡(或者直接买脉冲发生器),选择合适的脉冲频率和个数,传输给驱动器,驱动器控制步进电机,一个脉冲对应一个步距角。
方向脉冲:其电机转动方向由方向脉冲的高低电平控制(也可由脉冲发生卡实现)。
伺服电机是通过控制脉冲时间的长短控制转动角度的。
设备:供电电源,一个开关(继电器开关或继电器板卡),一个伺服电机。
工作流程:其实就是一个电源连接开关,再连接伺服电机。
当开关闭合,伺服电机两端接高电平,就开始工作。
开关断开,伺服电机停止工作。
伺服电机的转速与电源电压大小有关。
例如一个伺服电机12V时120n/min,那么开关闭合1 0s钟,就转20转;而它在24V时也许能达到240n/min,这时开关闭合10s,电机转40转。
其电机的转动方向由电机电源方向实现,更换电源的正负级,就能改变电机转动方向。
二者相比:
步进电机:如果需要的扭矩比步进电机的堵转扭矩小很多,那么,步进电机一般不会出现丢步现象,方便控制。
伺服电机:低端伺服电机转速不精确。
但是高端伺服电机(国外进口的)转速还是很精确的,并且其最大转速相比同尺寸同价位的步进电机,能更高一些。