国产十大伺服电机排名之步进电机工作原理解析
导语:步进电机,作为一种特殊控制方式的电动机,其优越性在于精准定位、高转矩和高效能等方面,使其在自动化设备中得到了广泛应用。步进电机的工作原理可以简述为磁场交互与电流施加这两大要素。
一、步进电机工作原理
首先,通过磁场交互产生转动。在结构上,步进电机由定子和转子构成。定子由线圈组成,这些线圈固定在外部,被称作相,而转子带有永磁体或铁芯,被称作极。当通过定子的线圈施加电流时,就会生成一个磁场,该磁场与转子的极相互作用,从而产生力矩使得转子发生旋转。这次旋转的角度是由施加的电流方式以及相互作用方式决定的。
其次,步进电机通过精确控制来实现运动。通常情况下,它们以固定的步距运动,即每次施加一定量的电流后,仅旋转特定的角度。这个步距取决于具体结构和绕组设计。此外,还存在单相和多相两种类型。在单相设置中,只需一个线圈即可产生足够强大的磁场以驱动旋轉;而多相则采用连续依次激励不同部分以达到更高效率及性能提升。
尽管已被广泛应用,但直观地理解并有效运用这些技术并不简单,因为它们涉及机械、电子及计算知识等领域。此外,由于市场上绝大多数厂家仅提供仿制产品,而非自主研发,这给用户选择产品时造成了不少困扰。本文将深入探讨感应式伺服器的一般工作原理,以期对用户在选型、使用过程中的决策提供帮助。
二、比照伺服系统
控制精度差异
步进系统通常具有较小的微调单位,如1.8°或1.2°。
伺服系统则依赖编码器进行精细调整,有可能达不到同样级别的小分辨率(例如0.036°)。
矩频特性区别
步进系统输出力矩随着速度增加而下降且迅速减弱。
伺服系统能够维持恒力矩输出,在额定速度范围内保持稳定的性能。
过载能力对比
运行性能比较:
步进系统基于开环控制,不适合高速启动或负载过重导致丢失同步现象。
伺服驱动器采用闭环控制,可以实时修正误差,无需额外保护措施避免堵锁问题。
加速性能分析:
总结来说,虽然从静止到目标速度,加速时间短但耗能高对于某些需求来说,并不是最佳解决方案。而对于需要快速启停操作的情况,则交流伺服系列显著领先一步,在实际应用中展现出更加灵活且可靠的手段。