步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)對比指南
伺服電機(jī)用作控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器 數(shù)控機(jī)床 將接收到的電信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是一塊永久磁鐵，由驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場作用下轉(zhuǎn)動，同時電機(jī)的編碼器將信號反饋給驅(qū)動器，驅(qū)動器將目標(biāo)值與反饋值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度。
伺服電機(jī)的精度是由編碼器的精度決定的，也就是說伺服電機(jī)本身具有發(fā)脈沖的功能，它每旋轉(zhuǎn)一個角度就會發(fā)出相應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)編碼器的脈沖就形成了響應(yīng)，所以是閉環(huán)控制。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的開環(huán)控制元件步進(jìn)電機(jī)裝置。在非過載情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和停止位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖個數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響。
當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號后，就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角??度，這個角度稱為“步距角”。步進(jìn)可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。還可以通過控制驅(qū)動器的脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到高速的目的。因此，步進(jìn)電機(jī)是開環(huán)控制。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別
控制器
步進(jìn)電機(jī)控制器是一種能發(fā)出均勻脈沖信號的電子產(chǎn)品，它發(fā)出的信號進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器后，由??驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)所需的強(qiáng)電流信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)控制器可以精確控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動每一個角度。驅(qū)動器接收到的是一個脈沖信號，每接收到一個脈沖，驅(qū)動器就會給電機(jī)一個脈沖，讓電機(jī)轉(zhuǎn)過一個固定的角??度。正因?yàn)檫@個特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)如今在各個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
伺服電機(jī)控制器是用來控制伺服電機(jī)的控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流電機(jī)，是伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度定位系統(tǒng)，一般通過位置、速度、力矩三種方式控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)高精度傳動系統(tǒng)定位，是目前傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。
控制精度
步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和節(jié)拍越多，其精度越高；伺服電機(jī)采用內(nèi)置編碼器，編碼器的刻度越多，其精度越高。
控制方式
一種是開環(huán)控制，一種是閉環(huán)控制。
低頻特性
步進(jìn)電機(jī)在低速時容易產(chǎn)生低頻振動，一般采用阻尼或細(xì)分技術(shù)來克服低頻振動，而伺服電機(jī)在低速時不會產(chǎn)生振動。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可以彌補(bǔ)數(shù)控機(jī)床剛性不足，系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率分析功能（FFT），可以檢測數(shù)控機(jī)床的共振點(diǎn)，方便系統(tǒng)調(diào)整。
轉(zhuǎn)矩頻率特性
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小，交流伺服電機(jī)則為恒定的力矩輸出。
過載能力
步進(jìn)電機(jī)不具備過載能力，而交流電機(jī)的過載能力較強(qiáng)。
經(jīng)營業(yè)績
步進(jìn)電機(jī)采用開環(huán)控制，啟動頻率過高或者負(fù)載過大容易丟步或者堵轉(zhuǎn)，速度過高容易超調(diào)。伺服系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接采樣電機(jī)編碼器反饋信號，內(nèi)部形成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)丟步或者超調(diào)的現(xiàn)象，控制性能更加可靠。
速度響應(yīng)性能
步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要數(shù)百毫秒的時間，而交流伺服系統(tǒng)的加速性能更好，一般只需幾毫秒，可以用于需要快速啟停的控制場合。
交流伺服系統(tǒng)在很多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)，但在一些要求不高的場合，步進(jìn)電機(jī)也常常作為執(zhí)行電機(jī)使用，因此在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)綜合考慮控制要求、成本等各方面因素，選擇合適的控制電機(jī)。
延伸閱讀
數(shù)控木工機(jī)床步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器解決方案
在使用數(shù)控木工機(jī)時，您可能會遇到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器問題的困擾，請閱讀本文以了解如何解決這些問題。