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拉力試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)是選用步進(jìn)電機(jī)好還是伺服電機(jī)好?
點(diǎn)擊次數(shù):1762 發(fā)布時(shí)間:2018/6/1 10:52:08
從事拉力試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)的制造商都知道,它的動(dòng)力來(lái)源于電機(jī)。通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制橫梁上夾具的上升、下降及停止,夾具運(yùn)動(dòng)方向的不同我們就可以對(duì)材料做拉伸、壓縮等物理性能試驗(yàn)。
目前,市場(chǎng)上常用的電機(jī)種類有兩種:一個(gè)是伺服電機(jī)、另一個(gè)是步進(jìn)電機(jī)。那么在作為拉力試驗(yàn)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)是采用伺服電機(jī)好還是步進(jìn)電機(jī)更優(yōu)呢?在回答這個(gè)問(wèn)題之前我們先來(lái)了解了解這兩款類型電機(jī)的工作原理及特點(diǎn):
步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī),是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件,在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖個(gè)數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)安設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的,同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。
雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識(shí)。
伺服電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))也就是說(shuō)伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,它每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)編碼器的脈沖形成了呼應(yīng),所以它是閉環(huán)控制,而步進(jìn)電機(jī)正好相反是開(kāi)環(huán)控制。
伺服電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。
通過(guò)對(duì)這兩款電機(jī)工作原理的分析,它們都各有各的優(yōu)點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)工作穩(wěn)定性高、測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、小轉(zhuǎn)矩下定位精度高價(jià)格便宜,伺服電機(jī)可以在大轉(zhuǎn)矩下還能保持定位精度高的特性但是價(jià)格相對(duì)于前者比較貴。