直流伺服電機、交流伺服電機和步進電機的優(yōu)缺點

為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機、直流電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然三者在控制方式上相似，但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著的差異?，F(xiàn)大蘭電機小編就三者的優(yōu)點用途作一比較。

交流伺服電機

優(yōu)點：

⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低。

⑵定子繞組散熱比較方便。

⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。

⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。

直流伺服電機

優(yōu)點：

直流伺服電機特指直流有刷伺服電機——電機成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便(換碳刷)，會產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。

直流伺服電機不包括直流無刷伺服電機——電機體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定，電機功率有局限做不大。容易實現(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。電機免維護不存在碳刷損耗的情況，效率很高，運行溫度低噪音小，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。

用途：

⑴各類數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動。

⑵需要精確控制恒定轉(zhuǎn)速或需要精確控制轉(zhuǎn)速變化曲線的動力驅(qū)動。

按電機慣量大小可分為：

⑴小慣量直流電機——印刷電路板的自動鉆孔機

⑵中慣量直流電機(寬調(diào)速直流電機)——數(shù)控機床的進給系統(tǒng)

⑶大慣量直流電機——數(shù)控機床的主軸電機

⑷特種形式的低慣量直流電機

步進電機

優(yōu)點：

⑴電機旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù);

⑵電機停轉(zhuǎn)的時候具有最大的轉(zhuǎn)矩(當(dāng)繞組激磁時);

⑶由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復(fù)性;

⑷優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng);

⑸由于沒有電刷，可靠性較高，因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命;

⑹電機的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控制成本;

⑺僅僅將負(fù)載直接連接到電機的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn);

⑻由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。

缺陷：

⑴如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振;

⑵難以運轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速;

⑶難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩;

⑷在體積重量方面沒有優(yōu)勢，能源利用率低;

⑸超過負(fù)載時會破壞同步，高速工作時會發(fā)出振動和噪聲。

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C。