華中科技大佬一週講完的【電機選型】零基礎教程，從步進電機、伺服電機到直線電機等等，涵蓋了所有電機知識，這還學不會，我退出機械圈！！ P23 - 電機選型：步進電機與伺服電機的區別

大家好 歡迎來到二禮拜飛鏢設計課堂 電機選心專那邊 我是蔣世南風 那麼今天的話呢 我們來講轉體的第十節 步進電機和伺服電機的區別啊 爲什麼我們要加這樣一節課呢 就我要更加深入的去講解它的區別 讓同學們知道 以後我們在設計這樣的一個自動化設備或者是自制的時候 如果我們用到了這樣的一個控制電機 我們到底應該選擇哪一種 那麼此時的我們要把區別講透啊 關於這一方面的知識的話呢 其實我已經做了七點內容 很多學段可能沒有總結過 是吧 我把它總結出來了啊 那麼七種內容的話呢 我們把它的這個區別進行歸類的話呢 就歸爲控制方式 是吧 包括我們的控制精度以及低明特性 平舉特性 過載能力 還有運行性能以及速度響應時間來給大家進行一一的區分啊 好 那麼此時的話呢 我們都知道這兩種控制電機一般來說可以實現這一個 速度和位置的控制 當然 伺服電甲也可以實現立局控制 是不是啊 那麼此時的話在應用的時候 我們首先可以看到的第一種啊 它的區別 第一種區別就是控制精度的這個不同 破鏡電機 它是通過像素和拍數的這樣的一個越多 那麼它的精度就越高 伺服電機取決於自帶的編碼器 編碼器的刻度越多 精度就越高 那麼也就是說 這就決定了 如果是高精度場合下 我們一般情況下的會選擇伺服電機 四肢的話 我們可以選擇不進 是吧 第二種控制方式不同 控制方式的話呢 一個是開環控制 好 什麼叫開環控制 就是說電機的話呢 都會有這樣的一個驅動器啊 驅動器 好 那麼此時的話呢 大家可以看到的這是伺服電機的距離 但不經理解有 那麼不經電機而言 它是這樣子的 驅動器給電機發了脈衝 是吧 那麼呢 它就會輸出相對應的這樣的一個呢 距離 比如說我們通過這樣的一個轉數 是吧 電機轉動多少圈來控制它的直線運動啊 或者是它的轉動的圈數 那麼此時的話呢 他就有一個這樣的一個問題啊 一個問題就是在於 他的脈衝是吧 如果發完了 他就不會去看 到底走到位了沒有 走不走到位 與這一個呢 後期去東西無關的 是不是啊 那麼此時的話呢 它就是類似於走 我給你一個信號 你到位到我不管了 但是伺服電機的話呢 它是怎麼樣的 伺服電機它是這樣子的 驅動器給電機脈衝 那麼呢 電機後面會有編碼器 他會給他反饋 他到底接收到了多少個 然後呢 再給驅動器反饋的信號 如果是接到了少了 是吧 沒有到位 那麼此時的話呢 這個驅動器就會繼續進行給脈衝給電機 直到呢 他到位爲止 那麼此時大家可以看出來啊 兩者的區別 一個的話呢 像伺服電機 它就實現了閉環的這樣的一個控制 但是的話呢 步進電機 它就是類似於開環 是吧 它本質上的這一種的話呢 它就沒有形成閉環動 它就是一個還會運動 所以相對來說的那伺服電機 它的精度呢會更高一些 是吧 好 那麼這是他控制方式不動啊 第三個第一名特性不動 那麼呢 我們在使用步進電機的時候 大家都會發現啊 步進電機在低速時容易出現的低頻震動現象 是吧 那麼此時的話 一般來說 在低速時要採用阻尼技術或者是細分技術來克服低頻震動或者是 增加這樣的一個減速機 比如說行行減速機 當我們的轉速能夠滿足的時候 是吧 但是的話呢 伺服電機運行非常平穩 即使在低速時也不會出現震動現象 交流伺服電機的話呢 它有一個功能叫共振抑制功能 可以涵蓋機械剛性的不足 不怕那麼此時的話呢 系統內部具有頻率解析的這樣一個機能可以減速出的 機械的共振點便於進行系統調整 因此的話呢 我們在設計用的時候 比如說一些超低速的場合 如果是步進的機實在用不了 那麼我們一般會選擇伺服電機 來進行這樣的一個控制啊 好吧 好 那麼第四點的話呢 是什麼樣的一個不同的 第四點是的憑據曲線不同 也叫憑據特性不同 步進電機的憑據曲線 我給大家畫在左邊啊 它會隨着這個轉速的升高而下降 所以的此時大家可以看得到 它沒有功率這一概念 那麼的伺服電機相對來說 它的特性會更加好一些 在額定轉速 假設爲3000轉啊 額定轉速以內是恆力級輸出 額定轉速以外道理最高轉速成功率輸出 所以相對而言 如果是的 要讓這樣的一個的模組啊 或者整個結構運行更加穩定 通常情況下 我們會選擇伺服電機 這也是他從憑據特性方面 進行這樣的一個分析 進行這樣的一個得出來的 是不是 好 那麼第五個是過載能力不同 一般情況下步進電機 他不具備過載能力 伺服電機具備三倍過載 假設步進電機 他的保持力舉爲021 那麼此時最大的啊能輸出力舉就是021 以伺服電機爲例 那麼此時如果假設一個電機 它的輸出力舉是0 32牛米 額定力舉啊 好 那麼此時呢 他具備三倍過載 在短時間內 他可以達到0 96牛米的這樣的力舉輸出 所以相對來說 在的重負載或者是有過載場合情況下 伺服電機的應用可能會更好一些 是吧 好 那麼第六個就是運行性能的不同啊 我們可以來看一下的他的運行性能不同 具體底現在我們的這個步進電機的控制爲嗨款控制 前面我們講到 那麼啓動頻率過高或者是負載過大 容易出現丟步或者是獨轉的現象 停止時轉速過高 容易出現過重現象 但是交流伺服電機的話呢 他爲必玩物資 驅動器可直接對電機編碼器返回信號進行採樣 內部構成位置或者是速度環啊 一般不會出現的 步進電機的丟步或者是過重現象 控制性能更加可靠 所以的話呢 在這一塊運行性能方面 伺服電機更在優勢 是吧 第七個就是呢 速度和響應的不同啊 說到想要不同 就是步進電機從靜止到加速工作需要的上百毫秒 而交流伺服電機系統的加速性能更好 一般的只需要幾毫秒就可以了 所以的話呢 在快速起停呢 頻繁加減速的場合 那麼的伺服電機的性能更加優異 好 那麼大家可以看到啊 七點的這樣的一個的區別的話 呃 可以看到的總結出來的話 就是伺服電機在各方面比步進電機更加運 那麼是不是步進電機就不行的 不是的啊 步進電機和伺服電機其實還有一個區別 就是成本的區別 那麼一般情況下 我們在進行設計用的時候 步進電機的成本只要幾百塊錢 那麼伺服電機的話 一般來說有2000的3000的那麼的貴一些 是吧 所以在一些比如說精度不高 速度的不是很快 然後呢 頻繁的加減速 他不需要這樣頻繁的是吧 加減速的他可能比較少一些的 那麼我們可以採用的 這樣的步進電機 尤其是在低負載場合 是吧 那麼成本會更低 所以更具有優勢一些 所以也就是說我們在進行設計選用的時候啊 要根據兩者的這個區別 同時要根據這個公框 我們要分析具體的公框是吧 那麼這個公框到底怎麼樣的 我們在分析之後 再來選擇 那麼根據他們的這個具體的特性 來選擇最優的電機 做到了結構的最優化 好吧 好 那麼以上的話呢 就是我們步進電機和伺服電機選行的時候 運用的他的功能以及他相對應的性能的區別分析啊 單段裏頭我們可以在筆記本上把它記下來 以後我們呢 可以溫故而知新 可以反覆的去進覆盤學習 是吧 這個區別的話呢 其實非常重要啊 對於機械工程師來說 電機的選行在功能上面的瞭解 那麼後期的話呢 大家如果是瞭解比較ok 其實選行的話會很快啊 一般來說設計出來的結構 我們根據這樣的結構特性 我們就可以選擇到底用哪一種電機 是吧 然後的話呢 再來計算他具體的規格 好吧 好 那麼今天關於這個第十節步進電機和伺服電機選行區別的話 我們就講到這裏 我是南方老師 我們下一節課再見