眾所周知，拉力試驗(yàn)機(jī)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？我們一起來做一個(gè)比較就一目了然了。
伺服電機(jī)
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，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(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)力矩輸出是恒穩(wěn)的，在所能承受的額定轉(zhuǎn)速內(nèi)都能夠輸出穩(wěn)定的額定力矩，如果大于額定轉(zhuǎn)速，只要可承受，其輸出的力矩都是恒穩(wěn)的。而步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩卻是與它的轉(zhuǎn)速相反，如果轉(zhuǎn)速升高，其力矩輸出就會(huì)下降，這個(gè)下降速度將會(huì)在高轉(zhuǎn)速時(shí)達(dá)到急劇。
伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是非常平穩(wěn)的，就算是在低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)也具有共振抑制能力，可以彌補(bǔ)器械的剛性不足。系統(tǒng)內(nèi)部的頻率分析技能也可以檢測機(jī)械的共振點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的自我調(diào)整。
步進(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)是一種離散的運(yùn)動(dòng)裝置，和數(shù)字控制系統(tǒng)的現(xiàn)代科技有著本質(zhì)的緊密聯(lián)系，故而在現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)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?？梢酝ㄟ^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。
步進(jìn)電機(jī)在低速的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生低頻振蕩，振蕩的頻率和負(fù)載情況、驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)。一般振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳的一半。這種低頻振動(dòng)對(duì)機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)十分不利。一般可以采用阻尼技術(shù)來進(jìn)行電機(jī)的改善使用，也可以在驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。
步進(jìn)電機(jī)是一種離散的運(yùn)動(dòng)裝置，和數(shù)字控制系統(tǒng)的現(xiàn)代科技有著本質(zhì)的緊密聯(lián)系，故而在現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。但是隨著現(xiàn)在全數(shù)字的技術(shù)的發(fā)展，全數(shù)字交流伺服電機(jī)正在逐步的取代其地位。所以在數(shù)字控制系統(tǒng)中選擇步進(jìn)電機(jī)或者是全數(shù)字交流伺服電機(jī)作為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)是的選擇。
