環境模擬老化設備中常用的步進電機與伺服電機的優劣勢 對比分析

所謂步進電機就是將電脈衝(chong) 信號轉變為(wei) 角位移或線位移的開環控製元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置隻取決(jue) 於(yu) 脈衝(chong) 信號的頻率和脈衝(chong) 數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個(ge) 脈衝(chong) 信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個(ge) 固定的角度，稱為(wei) “步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控製脈衝(chong) 個(ge) 數來控製角位移量，從(cong) 而達到準確定位的目的；同時可以通過控製脈衝(chong) 頻率來控製電機轉動的速度和加速度，從(cong) 而達到調速的目的。

所謂伺服電機就是指在伺服係統中控製機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控製速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為(wei) 轉矩和轉速以驅動控製對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控製，並能快速反應，在自動控製係統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為(wei) 直流和交流伺服電動機兩(liang) 大類，其主要特點是，當信號電壓為(wei) 零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

在環境模擬老化試驗設備中，尤其是擺管淋雨試驗裝置、換氣熱18新利luck客服等存在有均有位移要求的試驗設備中經常會(hui) 用到步進電機或者是伺服電機，那麽(me) 在環境模擬老化試驗設備中到底是用伺服電機好還是用步進電機會(hui) 更好呢？其實所有的設備設計生產(chan) 中，都會(hui) 根據控製係統及zui終設備運行需要達到的目標值來確定到底是使用哪種電機會(hui) 更好，而不是僅(jin) 僅(jin) 從(cong) 配套電機的價(jia) 格來確定好壞，一定是以滿足設備zui終運行效果的*搭配才是的。所以我們(men) 必須先學習(xi) 一下步進電機和伺服電機本身的優(you) 劣勢，再來應對試驗設備zui終要在什麽(me) 樣的點位上滿足什麽(me) 樣的要求來決(jue) 定到底是哪種電機更實用，實用效果*就是的搭配。

步進電機其實是一種感應電機，它是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控製電流，用這種電流為(wei) 步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅動器就是為(wei) 步進電機分時供電的，多相時序控製器。伺服電機主要靠脈衝(chong) 來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個(ge) 脈衝(chong) ，就會(hui) 旋轉1個(ge) 脈衝(chong) 對應的角度，從(cong) 而實現位移，因為(wei) ，伺服電機本身具備發出脈衝(chong) 的功能，所以伺服電機每旋轉一個(ge) 角度，都會(hui) 發出對應數量的脈衝(chong) ，這樣，和伺服電機接受的脈衝(chong) 形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，係統就會(hui) 知道發了多少脈衝(chong) 給伺服電機，同時又收了多少脈衝(chong) 回來，這樣，就能夠很的控製電機的轉動，從(cong) 而實現的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機又分為(wei) 有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速範圍寬，控製容易，需要維護，但維護不方便（換碳刷），產(chan) 生電磁幹擾，對環境有要求。因此它可以用於(yu) 對成本敏感的普通工業(ye) 和民用場合；無刷電機體(ti) 積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控製複雜，容易實現智能化，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，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用於(yu) 各種環境；交流伺服電機也是無刷電機，分為(wei) 同步和異步電機，目前運動控製中一般都用同步電機，它的功率範圍大，可以做到很大的功率。大慣量，zui高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用，從(cong) 這點來看在環境類老化試驗設備中，對於(yu) 試驗樣件要求有低速平穩運行的應用的配套設備我們(men) 可以采用伺服電機來控製其運行係統。

伺服電機相比步進電機的優(you) 點：

一、 低頻特性

步進電機在低速運行時會(hui) 出現低頻振動現象，電機運行平穩性略於(yu) 伺服電機。

交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會(hui) 出現振動現象。

二、矩頻特性

步進電機的輸出力矩會(hui) 隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會(hui) 急劇下降，步進電機在高速時力矩會(hui) 很小 

交流伺服電機為(wei) 恒力矩輸出，在其額定轉速內(nei) 能保持力矩不變，都能輸出額定轉矩。

三、控製精度

步進電機的控製為(wei) 開環控製，啟動頻率過高或負載過大易出現丟(diu) 步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過衝(chong) 的現象，所以為(wei) 保證其控製精度，選型時電機出力要有充分餘(yu) 量，應處理好起、降速問題。 

伺服電機驅動係統為(wei) 閉環控製，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，電機和驅動器內(nei) 部構成閉環控製，在其額定力矩內(nei) 不會(hui) 出現步進電機的丟(diu) 步情況，出現過衝(chong) 情況能補回來，控製性精度能更為(wei) 可靠。

步進電機相比伺服電機的優(you) 點：

一、 運行性能

步進電機運行跟蹤實施特性優(you) 於(yu) 伺服電機，由於(yu) 步進電機每發一個(ge) 脈衝(chong) 走一個(ge) 角度，發脈信號電機就會(hui) 走不會(hui) 有延時，而伺服電機為(wei) 閉環控製，發完脈衝(chong) 和編碼返回對比處理，如有過衝(chong) 在轉回去，有一定延時，蹤蹤特性差於(yu) 步進電機。例如：用雕刻機畫一個(ge) 圓形，伺服電機沒步進電機畫的好。在頻繁正反轉跟蹤特性要求較高的場合必需使用步進電機。

二、操作設置

步機電機驅動設置簡單，隻需將電流，細分設好就可以，伺服驅動器有上百個(ge) 參數設置，設置很繁瑣

三、電機

同等扭力電機步進電機要遠小於(yu) 伺服電機，如6NM電機，步進電機86就可以作到，而伺服電機要110以上。

步進電機價(jia) 格遠低於(yu) 伺服電機。

在實際的試驗設備設計及生產(chan) 中我們(men) 要根據客戶的zui終要求來確定，設備控製係統的至關(guan) 重要的點在哪裏，滿足這個(ge) 點的基礎條件的看步進電機和伺服電機在這一特定條件下是否具有優(you) 勢，zui終我們(men) 再來確定*的配套方案，隻有滿足客戶需要的合理設計才是zui科學的設計，隻有滿足客戶實際使用性能的產(chan) 品zui終才會(hui) 被客戶認同，才會(hui) 被市場認同。所以真正的優(you) 勢環境類模擬老化試驗設備的生產(chan) 製造商不是什麽(me) 都用zui貴的去做配套控製，而是用*的方案解決(jue) 客戶的zui大難題就是實力的製造商！

上海長肯設備想客戶所想，急客戶所急，zui大限度的滿足客戶的要求，用科學的設計理念打造環試行業(ye) 的精工精品。