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伺服與步進電機的差異是什么？
發(fā)布時間：
2020-12-02 15:45
伺服與步進電機有同樣的構(gòu)造，并且使用相同的運轉(zhuǎn)原理。兩個電機都包含有一個永磁體的轉(zhuǎn)子以及一個帶有繞線繞組的定子。兩者都是通過電或者應用直流電壓給定子繞組來運轉(zhuǎn)，這個意味著轉(zhuǎn)子來移動。然而，這個就是伺服與步進電機的唯有的相似之處。
步進電機的驅(qū)動方式
步進電機有50到100極并且是兩相設備。相反的是，伺服電機有4到12極并且是三相設備。
步進電機驅(qū)動器產(chǎn)生隨著速度改變的帶有頻率的正弦波，但是大小是常值。
伺服驅(qū)動器，另一方面，產(chǎn)生帶有變頻與大小的正弦波，這允許它們控制速度與扭矩。
步進電機的控制方法
傳統(tǒng)的步進電機在接受到一個指令后推進到一定的脈沖數(shù)來移動，這個是與距離成相關的。步進電機被認為是開環(huán)系統(tǒng)因為他們?nèi)鄙僖粋€反饋機制來確認目標位置已經(jīng)達到。伺服電機同樣也會在收到控制器的指令后進行移動。相反于開環(huán)步進電機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，伺服電機是閉環(huán)系統(tǒng)，并且?guī)в袃?nèi)置的編碼器，其不斷地與控制器進行接觸，這使得任何所需要的調(diào)整以保證目標位置來達到。
在步進電機系統(tǒng)中，如果可獲得的電機扭矩是不夠來克服負載的話，那么電機將會停止或者跳過一個或者更多個脈沖，制造一個在理想的位置與實際所到達的位置的差異。為了避免這個問題，步進電機通常是大尺寸以保證在最差的負載扭矩與電機的可獲得扭矩之間存在剩余。除了增大電機尺寸外，還存在著另外一個選擇。通過增加編碼器，并且運行在伺服模式下，步進電機系統(tǒng)能夠獲得位置監(jiān)控與控制，就像伺服電機一樣。
在閉環(huán)模式下運行步進電機最直接的方式是來比較基于步數(shù)而已經(jīng)獲得的理論位置，以及基于編碼器反饋而得到的實際位置。如果在目標與實際位置之間存在差異的話，控制器將啟動一個修正動作。
盡管上述的方法是無功的，在移動完成后，修改電機的位置，一個閉環(huán)步進電機能夠持續(xù)性地監(jiān)控位置步數(shù)與編碼器反饋之間的差異（這典型地嵌入在負載之中）。伴有不停的反饋，補償可以實時的完成，通過增加脈沖頻率，臨時性地增加電流，或者調(diào)整步距角。
在閉環(huán)模式下，運轉(zhuǎn)步進電機的第三個方式是利用正弦換向。如果定子與轉(zhuǎn)子磁場沒有進行合適的對齊，編碼器調(diào)整電機電流以便精確匹配所需要的扭矩來移動或者控制負載。因為反饋是被用來控制扭矩的，通過監(jiān)控電機電流，這個模式有時被稱為伺服控制。在伺服控制模式下，步進電機事實上表現(xiàn)的就像高極點伺服電機。但是，沒有箱傳統(tǒng)步進電機那樣所呈現(xiàn)的噪音與共振，這提供了更加平滑的運動與更加精確的控制。因為電流是動態(tài)的，而不是像傳統(tǒng)步進電機那兒一樣是常值，電機發(fā)熱的問題就極大的避免了。
閉環(huán)步進電機消除了傳統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)的許多缺陷，使得它們在性能上與伺服電機相似。在要求高速，高速高扭矩，有能力處理變化負載的應用中，伺服電機的性能要由于閉環(huán)步進電機。
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從物理術語上講，一個電機就是就能量轉(zhuǎn)換成移動某種機器部件的東西，這些機器可以是汽車，打印機。如果電機在同一時刻，不再旋轉(zhuǎn)，那么，世界將變得難以想象。
為了理解氣動電機是如何工作的，重要的是首先知道什么是氣動電機。一個啟動電機，是一種利用壓縮空氣然后將它轉(zhuǎn)換成為了機械工作而使用的能量。這個電機能夠在工業(yè)應用中被發(fā)現(xiàn)，例如活塞驅(qū)動器或者隔膜產(chǎn)生直線運動。除了直線運動之外，氣動電機也能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。這種類型的運動是通過氣動馬達或者類似于葉片的空氣電機所產(chǎn)生的。每一種類型的電機都有不同的功能。例如，天然氣或者柴油型發(fā)電機開始使用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的葉片型空氣電機。 類型： 來自壓縮空氣的能量被儲存起來，然后被輸送到密封的電機室中，旋轉(zhuǎn)氣動電機開始工作。壓力被吹出，并且使得轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)起來。當轉(zhuǎn)子開始迅速旋轉(zhuǎn)，這個運動就類似于風車。當扭矩被減速齒輪所創(chuàng)造出來的時候，引擎的齒輪就會被空氣啟動器或者小齒輪所轉(zhuǎn)動。 功能： 氣動電機出現(xiàn)在各式各樣的產(chǎn)品與地點之中。它們被使用在手持工具，例如刀具，扳手，棘輪、銼刀、鉆頭或磨床之中。然而，相比于工業(yè)應用而言，使用在手持工具上的電機更比較小。盡管帶有氣動電機的手持工具的功率比較低，但是，他們有時候被使用，而不是電機替代物。因為他們更輕并且更加緊湊。除此之外，他們不需要像電動工具那樣充電。
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