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步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
一般伺服电机均采用增量型编码器或型编码器,其工作原理是一个AB相脉冲加一个Z相脉冲。AB向脉冲可理解为两组相互立且相位相差90°的光栅把360°的圆等分成2500个格子,在旋转的时候当AB到达是可以理解为正转,反之则是反转,于是在旋转的时候产生了A上升沿,A下降沿,B上升沿,B下降沿,这就是为什么伺服电机在规格书上描述的2500线,每转10000个脉冲。而Z相则是在每圈产生一个脉冲。于是在这种情况下产生了标准的伺服电机就是每转一圈需要10000个脉冲的要求。
步进电机的特点:
(1)步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比,电机运转一周后没有累积误差,具有良好的跟随性。
(2)由步进电机与驱动器电路组成的开环数字控制系统,既非常简单、廉价,又非常可靠。同时,它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数字控制系统。
(3)步进电机的响应快,易于启停、正反转及变速。
(4)速度可在相当宽的范围内平滑调节,低速下仍能保证获得大转矩。
(5)步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行,它不能直接使用交流电源和直流电源。
伺服驱动器一般控制同步电机,变频器一般控制异步电机。变频器主要功能是调速,伺服在调速、定位、精度上更高,功能也更强大。对升降速、高速启停、转矩控制要求非常高的行业与领域,伺服比变频有着明显的优势。当然,从控制原理上来讲,如果变频器匹配相应的编码器,也可以达到直流无刷矢量伺服电机的性能要求。
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