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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)：1757 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)力來源于電機(jī)。通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來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)問題之前我們先來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。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(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，長壽命，可用于各種環(huán)境。
通過對(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。
