步進(jìn)電機替代伺服電機方案

風(fēng)芒不漏

伺服電機對比步進(jìn)電機最明顯的特征是有閉環(huán)系統，可以更加精準的實(shí)現了位置，速度，力矩的閉環(huán)控制，客服步進(jìn)電機失步的問(wèn)題。但隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步正在改變步進(jìn)電機和伺服電機之間的性能成本比。在采用了閉環(huán)技術(shù)后，閉環(huán)步進(jìn)電機為用戶(hù)提供出色的精度和效率，既能達到伺服電機的性能，又具有步進(jìn)電機的低價(jià)優(yōu)勢。成本更低的步進(jìn)電機正在逐漸滲透到原本被高成本伺服電機所支配的應用領(lǐng)域，其具體考量是否用閉環(huán)步進(jìn)電機取代伺服電機主要有以下兩點(diǎn) ：

1簡(jiǎn)便性和成本

步進(jìn)電機不僅比伺服電機成本低，而且調試和維護都更加簡(jiǎn)單。步進(jìn)電機在靜止狀態(tài)是穩定的，并能保持位置（即使是采用動(dòng)態(tài)負載）。不過(guò)，如果某些應用場(chǎng)合有更高的性能要求，則必須采用更昂貴、更復雜的伺服電機。

2 速度和轉矩  

根據步進(jìn)電機與伺服電機的特性，在速度超過(guò)800 RPM以及需要高動(dòng)態(tài)響應的應用中，伺服控制系統性能更為出色。而步進(jìn)電機則更適合用于速度較低、需要保持較高轉矩的應用場(chǎng)所。這是因為步進(jìn)電機的極數比伺服電機多得多，步進(jìn)電機旋轉一圈，所需的繞組電流交換次數要多，從而導致在速度增加的情況下，其轉矩迅速下降。另外，如果達到了最大轉矩，步進(jìn)電機可能會(huì )失去速度同步化功能。出于這些原因，在大部分高速應用中，伺服電機都是首選方案。與此相反，步進(jìn)電機較多的極數在低速狀態(tài)下具有優(yōu)勢，因為此時(shí)步進(jìn)電機與同等尺寸的伺服電機相比具有轉矩優(yōu)勢。

綜合以上兩點(diǎn)伺服控制系統最適合涉及到動(dòng)態(tài)負載變化的高速應用，比如機械臂。步進(jìn)控制系統則更適合需要低到中加速度和高保持轉矩的應用，比如3D打印機、傳送帶、副軸等。因為步進(jìn)電機成本更低，所以在使用之后，可以降低自動(dòng)化系統的成本。運動(dòng)控制系統如果需要利用伺服電機的特性，就必須要考量成本較高的伺服電機是否物有所值。

接下來(lái)以立三兩款閉環(huán)步進(jìn)電機替換松下兩款伺服電機來(lái)說(shuō)：

電機	型號	功率	閉環(huán)步進(jìn)電機替代品
松下伺服電機	MSMD012G1U	100W	LS42E06（0.6/N.M）
松下伺服電機	MSMF042L1U2M	400W	LS60E35（3.5/N.M）

所以當速度要求不是很高，從控制成本來(lái)考慮的話(huà)，閉環(huán)步進(jìn)電機在一定程度上是可以替換伺服電機的.

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