眾所周知,拉力試驗機的動力來源于電機。通過電機的轉動來控制橫梁上夾具的上升、下降及停止,夾具運動方向的不同我們就可以對材料做拉伸、壓縮等物理性能試驗。
目前,市場上常用的電機種類有兩種:一個是伺服電機、另一個是步進電機。那么在作為拉力試驗機的動力系統是采用伺服電機好還是步進電機更優呢?我們一起來做一個比較就一目了然了。
伺服電機
伺服電機在自動控制系統中,用作執行元件,把收到的電信號轉換成電機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)也就是說伺服電機本身具備發出脈沖的功能,它每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,這樣伺服驅動器和伺服電機編碼器的脈沖形成了呼應,所以它是閉環控制,而步進電機正好相反是開環控制。
伺服電機力矩輸出是恒穩的,在所能承受的額定轉速內都能夠輸出穩定的額定力矩,如果大于額定轉速,只要可承受,其輸出的力矩都是恒穩的。而步進電機的輸出力矩卻是與它的轉速相反,如果轉速升高,其力矩輸出就會下降,這個下降速度將會在高轉速時達到急劇。
伺服電機的運轉是非常平穩的,就算是在低速運轉的時候也不會出現振動現象。交流伺服系統也具有共振抑制能力,可以彌補器械的剛性不足。系統內部的頻率分析技能也可以檢測機械的共振點進行系統的自我調整。
步進電機
步進電機是一種離散的運動裝置,和數字控制系統的現代科技有著本質的緊密聯系,故而在現在的數控技術中有廣泛的應用。步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件,在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖個數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機安設定的方向轉動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的,同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到高速運轉的目的。
步進電機在低速的時候會產生低頻振蕩,振蕩的頻率和負載情況、驅動器性能有關。一般振動頻率為電機空載起跳的一半。這種低頻振動對機器的正常運轉十分不利。一般可以采用阻尼技術來進行電機的改善使用,也可以在驅動器上采用細分技術等。
步進電機是一種離散的運動裝置,和數字控制系統的現代科技有著本質的緊密聯系,故而在現在的數控技術中有廣泛的應用。但是隨著現在全數字的技術的發展,全數字交流伺服電機正在逐步的取代其地位。所以在數字控制系統中選擇步進電機或者是全數字交流伺服電機作為運動執行電機是的選擇。