步進馬達與伺服馬達有何不同?
在定位系統中 , 最常用的馬達不外乎是步進馬達和伺服馬達 , 其中 , 步進馬達主要可分為 2相、5相、微步進系統
, 伺服馬達則主要分為 DC伺服和AC伺服兩種 .
2相、5相和微步進系統主要是驅動器所表現出來解析度不同
, 2相步進系統馬達每轉最細可分為 400 格 , 五相則為 1000 格 , 微步進則可從 200 ~ 50000(或以上)格 ,
表現出來的特性以微步進最好 , 加減速時間較短 , 動態慣性較低.
AC 和 DC
伺服馬達主要的分別為 DC伺服比AC伺服馬達多了一個碳刷 , 會有維護上的問題 , 而 AC 伺服馬達因沒有碳刷 ,
所以後續並不會有太大維護上的問題. 所以基本上來說 AC伺服系統是較DC伺服系統為優 , 但 DC
伺服系統主要的優勢則是價位上比 AC 伺服系統較便宜. 而此兩種系統的控制精度皆為相同. 但步進系統與伺服系統究竟差別在哪? 何者為優?
步進系統與伺服系統主要的特點如下:
步進系統
|
. |
AC/DC伺服系統
|
|
低價位 |
|
價位較高 |
|
無時間誤差 |
|
在運轉時 , 理想路徑與實際路徑會有差別. |
|
瞬間轉動時無2倍扭矩 , 但為該馬達最大額定扭力 |
|
瞬間轉動時有 2倍以上的扭矩, 可克服機械起動時的摩擦力 |
|
接線簡單 |
|
接線較為複雜 |
|
開迴路控制 , 會有失步問題 |
|
閉迴路控制 , 有編碼器回授 , 較不會有失步問題 |
|
低速轉動時會有噪音及震動 , 且會有共振區的問題 |
|
轉動時不會有噪音及震動 |
|
靜止時為完全靜止狀態, |
|
靜止時 , 會有 +/- 幾個 count 的誤差 |
|
馬達轉速越高 , 扭矩會越小 |
|
在額定轉速內 , 扭矩皆為額定扭矩. |
|
連續運轉時 , 馬達會有溫昇 |
|
連續運轉時 , 馬達溫昇很小 |
|
低速時的扭矩比同等級的伺服馬達為大 |
|
低速與高速時的扭矩相同 |
|
不會有 OverShot 現象 |
|
轉動時會有 Overshot 現象 |
|
在幹擾的環境下,較會有不準的問題 |
|
在 干擾的環境下 , 脈波式伺服(半閉迴路)還是會有不準的問題 ,
但電壓命令伺服(全閉迴路)較不會又不準的問題 |
上圖為標準的步進系統(開迴路)
上圖為脈波命令式伺服系統(半閉迴路)
上圖為電壓命令式伺服系統(全閉迴路) |
