设计控制系统选择执行电机的驱动方式主要是根据控制要求和司服驱动步进驱动的特性确定,司服、步进的特性有以下几个方面。
1 控制精度
步进电机的控制精度取决于步距角的大小,两相混合式步进电动机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电动机步距角 一般为0.72°、0.36°,也有一些高性能的步进电机步距角可达0.09°、0.036°。
交流司服系统的控制精度由旋转编码器来决定,一些驱动器内部采用4倍频技术的其脉冲当量也可达0.036°,随着更高精度编码器的出现,则司服的控制精度更高。
2低频特性
步进电机的工作原理决定了其低速时易出现低频震动现象,对运转非常不利。
交流司服电动机则运转非常平稳。低速时也不会出现震动
3矩频特性,
步进电机的输出力矩随转速升高而下降,切在较高转速时会急剧下降。
交流司服电动机在其额定转速以内则为恒力矩输出,额定转
速以上为恒功率输出。
4过载能力
步进电动机一般不具有过载能力。
交流司服电动机具有较强的过载能力。
5运行性能
步进电动机的控制一般为开环控制,升速过快或负载过大时易出现失步或堵转现象,降速过快时易出现过冲现象。
交流司服驱动系统为闭环控制,驱动器直接对电动机编码器反馈信号进行采样,在内部构成位置环和速度环,避免失步或过冲现象,控制性能更准确可靠。
6速度响应性能
步进电机从静止加速到工作转速要几百毫秒。
交流司服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速仅须几毫秒,可用与要求快速起停的场合。
综上所述,交流司服系统在许多性能方面都优于步进电动机,在一些要求不高的场合也经常用步进电动机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。