直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。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(jī)小編就三者的優(yōu)點(diǎn)用途作一比較。

交流伺服電機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：

⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護(hù)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(jī)

優(yōu)點(diǎn)：

直流伺服電機(jī)特指直流有刷伺服電機(jī)——電機(jī)成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便(換碳刷)，會(huì)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(jī)不包括直流無刷伺服電機(jī)——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，電機(jī)功率有局限做不大。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)不存在碳刷損耗的情況，效率很高，運(yùn)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(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。

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(dòng)力驅(qū)動(dòng)。

按電機(jī)慣量大小可分為：

⑴小慣量直流電機(jī)——印刷電路板的自動(dòng)鉆孔機(jī)

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

⑶大慣量直流電機(jī)——數(shù)控機(jī)床的主軸電機(jī)

⑷特種形式的低慣量直流電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：

⑴電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù);

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

⑶由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會(huì)將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動(dòng)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(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命;

⑹電機(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)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(shí)會(huì)破壞同步，高速工作時(shí)會(huì)發(fā)出振動(dòng)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(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jī)。