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永磁步進(jìn)電機(jī)
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永磁步進(jìn)電機(jī)與永磁伺服電機(jī)的區(qū)別
1，本文討論的步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，都是永磁式的交流電機(jī)。
永磁式交流電機(jī)主要的驅(qū)動(dòng)原理是，轉(zhuǎn)子是永磁鐵，而定子是變化的電磁場。通過變化的電磁場來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，也即電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。簡單來說，就是定子磁場轉(zhuǎn)30度，通過磁場力吸引轉(zhuǎn)子磁鐵跟著轉(zhuǎn)30度。
永磁步進(jìn)電機(jī)和永磁伺服電機(jī)，其本質(zhì)都是，通過電流的時(shí)間-大小的關(guān)系，來作用電磁場的時(shí)間-方向-大小的關(guān)系，進(jìn)一步影響轉(zhuǎn)子的時(shí)間-方向-位移-力矩的關(guān)系，最后實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子按照相應(yīng)的要求達(dá)到指定位置。步進(jìn)電機(jī)是簡易的位移定位，而伺服電機(jī)是利用電流-時(shí)空的積分=速度，速度-時(shí)空的積分=位移，位移反饋判斷，三個(gè)環(huán)來獲得精確的過程控制。
科學(xué)的發(fā)展是一步一步的。科學(xué)家從利用固定磁鐵定子+直流線圈+換向器的直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)轉(zhuǎn)起來，一步一步發(fā)展，能否精準(zhǔn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)到指定位置？然后發(fā)明了步進(jìn)電機(jī)，就是給定一個(gè)位置，他能達(dá)到那個(gè)位置。再后來，能否精準(zhǔn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)到指定位置的過程，也就是速度？然后發(fā)明了伺服電機(jī)，就是可以控制電動(dòng)，多長時(shí)間達(dá)到多長位移。
從歷史上，會(huì)發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家發(fā)明步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的意愿的區(qū)別。步進(jìn)電機(jī)是基本實(shí)現(xiàn)定位位移，而不需要考慮過程。而伺服電機(jī)是實(shí)現(xiàn)位移同時(shí)要求過程。
由于目標(biāo)不一樣就導(dǎo)致了結(jié)果不一樣。
伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能比較
a. 控制精度：步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)越多，它的精確度就越高，伺服電機(jī)取塊于自帶的編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高；
b. 低頻特性：步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象，當(dāng)它工作在低速時(shí)一般采用阻尼技術(shù)或細(xì)分技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象；
c. 矩頻特性：步進(jìn)電機(jī)輸出力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，高速時(shí)會(huì)急劇下降，伺服電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)為恒力矩輸出，在額定轉(zhuǎn)速上為恒功率輸出；
d. 過載能力：步進(jìn)電機(jī)不具備過載能力，伺服電機(jī)有較強(qiáng)的過載能力；
e. 運(yùn)行性能：步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠；
f. 速度響應(yīng)性能：步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要上百毫秒，而交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，一般只需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。
