步进电机工作原理与伺服电机的区别

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前二天我在运动控制先发了一个帖子到今天早上还没回帖,可能不错地方了,因老板吹的紧所以在PLC论坛上再发一个帖。以前我公司在数控方面使用的是PLC控制步进电机带动滚珠丝杠做前后直线运动,因为我们使用的步进电机设置的最高速度是每分钟600转(再高了会堵转),滚珠丝杠是2505的,使用每秒只能移动50mm。前几天老板要求我改一下把速度提高上去,使用我打算用伺服电机带动每分钟转2000转,怎样每秒可移动200mm。现已买好步进电机和驱动器,电机最高转速2500每分钟,驱动器是武汉迈信的EP100-3A。可我以前都是用步进电机,还是头一次使用伺服电机,使用请懂伺服电机的朋友帮我看一下下面的伺服电机的接线图有什么不对,因为头一次使用怕PLC的DC24V的电流不够使用再外接了一个DC24V的开关电源。还有编码器Z信号集电极开路输出起什么作用的接在什么地方?
下面是以前控制步进电机的接线图,YO连接X0(X0接收Y0的脉冲信号)X1开关一个动作,步进电机移动一个位置,X2,X3是工作台两端的行程开关,Y0脉冲信号,Y1是方向信号。
下面是现在画的PLC控制伺服电机的接线图,别的和步进电机一样就加了Y2控制伺服使能,Y3控制伺服准备好。这两项我还搞不太懂,是不是接通伺服使能驱动才会工作,不接通驱动就不会工作?要是怎样Y2一定要闭合。伺服准备好也一样?Y3也要闭合。还有编码器Z信号集电极开路输出起什么作用的接在什么地方?还有FG36 是不是接在数据屏蔽线的屏蔽层的铝箔屏蔽层上?
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谢谢你们的答复!
& & & &18脚COM+和SON脚搞懂了。
& & & &8脚SRDY+和25脚SRDY-是伺服准备好输出信号箭头是朝外的,不知接在PLC的什么地方。
& & & &7脚CZ和9脚GND是不是转一圈可以给PLC的X端一个脉冲信号?这个脉冲信号起什么作用的?
& & & &X0作为高速计数器C235口接入,在正转时可以记录工作脉冲数,反转时Y1接通电机反转并使用M8235辅助继电器
& & & &减高速计数器C235到0位。现在用伺服电机因为没使用过,知道伺服电机编码器信号输出可以做反馈信号可不会
& & & &连接。它的六个反馈信号脚是:1脚OA+、2脚OA-、3脚OB+、4脚OB-、5脚OZ+、6脚ZA-。不知这6个脚接在PLC的什
& & & &么地方?
下面是迈型EP100-3A使用手册的位置控制标准连接图
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是否可以简单点的连接方法,连接方法和步进电机驱动接法一样,PLC的DC24V+极接18COM+,Y2接10SON,伺服使能。PLC的DC24V+连接32PULS+和34SIGN+,Y0接PULS-,Y1接SIGN-。9GND和7CZ和别的接头都不接,用Y0传到X0里的C235高速计数器配合M8235,正转加反转减带动工作台前后移动定位,也可以回到原点0位。不知这样可以否?
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使用手册只有大约说一下不是很仔细。有懂的朋友请帮我看看怎么做。
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步进电机和伺服电机的区别
一、控制精度不同&
  两相混合式步距角一般为 1.8&、0.9&,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 &、0.36&。也有一些高性能的步进电机或步进驱动器通过细分后步距角更小。如我公司代理的三相混合式步进电机其步距角可通过步进驱动器的细分功能将运转细分到60000步/转,使运转更平滑。&
  的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以我公司代理的数字式交流伺服电机为例,对于带标准2000线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360&/&。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360&/.0027466&,是步距角为1.8&的步进电机的脉冲当量的1/655。&
二、低频特性不同&
  步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。&
  交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。&
三、矩频特性不同&
步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。&
四、过载能力不同&
  步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以众为兴交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。&
五、运行性能不同 &
  步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。&
六、速度响应性能不同&
  步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以本公司的400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。&
七、大负载时的噪音(跟低频特性有直接关系)不同&
  步进电机用在大负载或大转动惯量的工作场合时,即使步进电机的额定转矩是实际负载的2倍,在设备启动之初,步进电机会有较大的间隙性噪音,噪音能达到40分贝左右,而就不会有这样的情况发生,这一点在很多的步进电机的介绍里是没有提到的,也是很重要的一个情况。
&&& 综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。
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3D打印机步进电机和伺服电机区别
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