在定位系統中 , 最常用的電機不外乎是步進(jìn)電機和伺服電機 , 其中 , 步進(jìn)電機主要可分為 2相、5相、微步進(jìn)系統 , 伺服電機則主要分為 DC伺服和AC伺服兩種 .
2相、5相和微步進(jìn)系統主要是驅動(dòng)器所表現出來(lái)解析度不同 , 2相步進(jìn)系統電機每轉最細可分為 400 格 , 五相則為 1000 格 , 微步進(jìn)則可從 200 ~ 50000(或以上)格 , 表現出來(lái)的特性以微步進(jìn)最好 , 加減速時(shí)間較短 , 動(dòng)態(tài)慣性較低.
AC 和 DC 伺服電機主要的分別為 DC伺服比AC伺服電機多了一個(gè)碳刷 , 會(huì )有維護上的問(wèn)題 , 而 AC 伺服電機因沒(méi)有碳刷 , 所以后續并不會(huì )有太大維護上的問(wèn)題. 所以基本上來(lái)說(shuō) AC伺服系統是較DC伺服系統為優(yōu) , 但 DC 伺服系統主要的優(yōu)勢則是價(jià)位上比 AC 伺服系統較便宜. 而此兩種系統的控制精度皆為相同.
以下為伺服電機與步進(jìn)電機的特征介紹
步進(jìn)電機:
◎特 征
●具保持力
由于步進(jìn)電機在激磁狀態(tài)停止時(shí),具有很大的保持力,因此即使不使用機械式剎車(chē)亦可以保持停止位置(具有激磁狀態(tài)停止時(shí),與電機電流成比例的保持力)。
在停電時(shí)步進(jìn)電機不具有保持力,因此停電時(shí)若需有保持力,請使用附電磁剎車(chē)機種。
藉由電機的高精度加工,可實(shí)現步進(jìn)電機高精度定位功能。解析度是取決于電機的構造,一般的HYPRID型5相步進(jìn)電機為1步級0.72°精度是取決于電機的加工精度而定,無(wú)負載時(shí)的停止精度誤差為±3分(±0.05°)。
● 角度控制、速度控制簡(jiǎn)單
步進(jìn)電機為與輸入的脈波成正比,一次以一步級角運轉(0.72度)。
●高轉矩,高響應性
步進(jìn)電機雖然體積小但在低速運轉時(shí)皆可獲得高轉矩輸出。因此在加速性、響應性、頻繁的起動(dòng)及停止皆可發(fā)揮很大的威力。
●高分解能、高精度定位
5相步進(jìn)電機在
全步級時(shí)0.72°(1回轉500分割),
半步級時(shí)0.36°(1回轉1000分割)。
停止定位精度為±3分(±0.05°),
所以并不會(huì )有角度累積誤差。
●步進(jìn)電機與AC感應或伺服電機等,有相當大的差異,并具有下列的特征:
‧與輸入脈波同期,以步級方式運轉。
‧以開(kāi)回路方式即可完成高精度定位。
‧起動(dòng)、停止的響應性?xún)?yōu)越。
‧停止時(shí)不會(huì )有累積角度誤差。
‧因為電機構造簡(jiǎn)單,所以保養容易。
‧要驅動(dòng)步進(jìn)電機必須要有控制器,只需向驅動(dòng)器輸入脈波即可簡(jiǎn)單的以開(kāi)回路方式進(jìn)行高精度定位控制。
伺服電機:
◎特 征
●高信賴(lài)性(閉回路)
AC伺服電機由電機與編碼器、驅動(dòng)器三部分構成,驅動(dòng)器的作用是將輸入脈波與編碼器的位置、速度情報進(jìn)行比較后來(lái)對驅動(dòng)電流進(jìn)行控制。由于A(yíng)C伺服電機可以透過(guò)編碼器的位置、速度情報隨時(shí)檢出電機的運轉狀態(tài),因此,即使是在電機停止時(shí)也會(huì )向控制器輸出警示信號,所以能隨時(shí)檢出電機的異常情況。
●AC伺服電機的長(cháng)處
‧能獲得定位結束信號。
‧發(fā)生過(guò)負載等異常情況時(shí),因會(huì )輸出警示信號,所以能在設備發(fā)生異常時(shí)報警。
‧因能依據負載狀態(tài)來(lái)控制電流,所以效率高、電機發(fā)熱程度低。
在如左圖所示的機構上使用時(shí),可充分發(fā)揮AC伺服電機的特長(cháng)。
‧系在X軸運轉完畢后再進(jìn)行Y軸運轉的驅動(dòng)模式。此種情況下,因能輸出X軸運轉完畢的信號(END),所以非常方便。
‧假如X軸發(fā)生異常停止時(shí),有可能會(huì )影響到其他機構。但因為會(huì )輸出通知異常情況的警示信號,所以非常方便。
●高速‧高轉矩
步進(jìn)電機的特性為在低速領(lǐng)域時(shí)能輸出大轉矩,但在高速領(lǐng)域時(shí)則轉矩會(huì )逐漸下降。
AC伺服電機與步進(jìn)電機相比,即使在高速領(lǐng)域亦能獲得穩定的高轉矩。所以,按照長(cháng)行程進(jìn)行高速移動(dòng)時(shí)適合使用AC伺服電機。
●減速機型
從與一般AC電機相同的分離型簡(jiǎn)易減速機到高強度、高精度的一體型減速機,一般備有種類(lèi)豐富的減速機型伺服電機標準產(chǎn)品。
‧大慣性驅動(dòng)
‧體積大幅度縮小