設計控制系統選擇執行電機的驅動(dòng)方式主要是根據控制要求和司服驅動(dòng)步進(jìn)驅動(dòng)的特性確定,司服、步進(jìn)的特性有以下幾個(gè)方面。
1 控制精度
步進(jìn)電機的控制精度取決于步距角的大小,兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機步距角一般為3.6°、1.8°,五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機步距角 一般為0.72°、0.36°,也有一些高性能的步進(jìn)電機步距角可達0.09°、0.036°。
交流司服系統的控制精度由旋轉編碼器來(lái)決定,一些驅動(dòng)器內部采用4倍頻技術(shù)的其脈沖當量也可達0.036°,隨著(zhù)更高精度編碼器的出現,則司服的控制精度更高。
2低頻特性
步進(jìn)電機的工作原理決定了其低速時(shí)易出現低頻震動(dòng)現象,對運轉非常不利。
交流司服電動(dòng)機則運轉非常平穩。低速時(shí)也不會(huì )出現震動(dòng)
3矩頻特性,
步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,切在較高轉速時(shí)會(huì )急劇下降。
交流司服電動(dòng)機在其額定轉速以?xún)葎t為恒力矩輸出,額定轉
速以上為恒功率輸出。
4過(guò)載能力
步進(jìn)電動(dòng)機一般不具有過(guò)載能力。
交流司服電動(dòng)機具有較強的過(guò)載能力。
5運行性能
步進(jìn)電動(dòng)機的控制一般為開(kāi)環(huán)控制,升速過(guò)快或負載過(guò)大時(shí)易出現失步或堵轉現象,降速過(guò)快時(shí)易出現過(guò)沖現象。
交流司服驅動(dòng)系統為閉環(huán)控制,驅動(dòng)器直接對電動(dòng)機編碼器反饋信號進(jìn)行采樣,在內部構成位置環(huán)和速度環(huán),避免失步或過(guò)沖現象,控制性能更準確可靠。
6速度響應性能
步進(jìn)電機從靜止加速到工作轉速要幾百毫秒。
交流司服系統的加速性能較好,從靜止加速到其額定轉速僅須幾毫秒,可用與要求快速起停的場(chǎng)合。
綜上所述,交流司服系統在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電動(dòng)機,在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電動(dòng)機來(lái)做執行電動(dòng)機。所以,在控制系統的設計過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當的控制電機。