永磁步進電機

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永磁步進電機與永磁伺服電機的區(qū)別

1，本文討論的步進電機和伺服電機，都是永磁式的交流電機。

永磁式交流電機主要的驅(qū)動原理是，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)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，也即電機軸轉(zhuǎn)動。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。

永磁步進電機和永磁伺服電機，其本質(zhì)都是，通過電流的時間-大小的關(guān)系，來作用電磁場的時間-方向-大小的關(guān)系，進一步影響轉(zhuǎn)子的時間-方向-位移-力矩的關(guān)系，最后實現(xiàn)轉(zhuǎn)子按照相應(yīng)的要求達到指定位置。步進電機是簡易的位移定位，而伺服電機是利用電流-時空的積分=速度，速度-時空的積分=位移，位移反饋判斷，三個環(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+換向器的直流電動機實現(xiàn)電動轉(zhuǎn)起來，一步一步發(fā)展，能否精準控制電機轉(zhuǎn)到指定位置？然后發(fā)明了步進電機，就是給定一個位置，他能達到那個位置。再后來，能否精準控制電機轉(zhuǎn)到指定位置的過程，也就是速度？然后發(fā)明了伺服電機，就是可以控制電動，多長時間達到多長位移。

從歷史上，會發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家發(fā)明步進電機和伺服電機的意愿的區(qū)別。步進電機是基本實現(xiàn)定位位移，而不需要考慮過程。而伺服電機是實現(xiàn)位移同時要求過程。

由于目標不一樣就導(dǎo)致了結(jié)果不一樣。

伺服電機與步進電機的性能比較

a. 控制精度：步進電機的相數(shù)和拍數(shù)越多，它的精確度就越高，伺服電機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：步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象，當它工作在低速時一般采用阻尼技術(shù)或細分技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象；

c. 矩頻特性：步進電機輸出力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，高速時會急劇下降，伺服電機在額定轉(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：步進電機不具備過載能力，伺服電機有較強的過載能力；

e. 運行性能：步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠；

f. 速度響應(yīng)性能：步進電機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。

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