伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)有什么區(qū)別,？進(jìn)步和伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)介紹！伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的區(qū)別：這個(gè)問(wèn)題是困擾許多工程師的問(wèn)題,，而且它也是經(jīng)常被作為一個(gè)面試試題出現(xiàn)在工程師的面前,。二者在電機(jī)原理、啟動(dòng)方法,、啟動(dòng)特性,、過(guò)載特性、制動(dòng),、控制方法,、輸出特性方面的區(qū)別請(qǐng)翻閱相關(guān)資料。

這里主要是闡述二者在實(shí)際應(yīng)用中的差別,?？刂品绞降膮^(qū)別：步進(jìn)電機(jī)是開(kāi)環(huán)控制，但是也可以通過(guò)外置傳感器構(gòu)成半閉環(huán)或者閉環(huán)控制方式,；伺服電機(jī)是閉環(huán)控制（實(shí)際上是半閉環(huán)）,，通過(guò)編碼器實(shí)時(shí)反饋負(fù)載位移及速度參數(shù)。所以,，在實(shí)際使用中,，如果是較少位移點(diǎn)的控制也可以使用步進(jìn)電機(jī)加傳感器的方式取代伺服電機(jī)。

矩頻特性（轉(zhuǎn)矩特性）：通常，步進(jìn)電機(jī)獲得額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速在 300-400r/min 左右,；伺服電機(jī)則高的多,，基本都是在額定轉(zhuǎn)速范圍能獲得額定轉(zhuǎn)矩。所以,，在實(shí)際使用中,，如果驅(qū)動(dòng)高速機(jī)構(gòu)則通常選擇伺服電機(jī),。

過(guò)載特性：步進(jìn)電機(jī)基本不能過(guò)載，過(guò)載則出現(xiàn)丟步,；伺服電機(jī)具有短時(shí)大過(guò)載能力,。在實(shí)際使用中就意味著：如果出現(xiàn)過(guò)載，步進(jìn)電機(jī)丟步,，只要給定的脈沖發(fā)完,，則步進(jìn)電機(jī)不再轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)停在過(guò)載的位置,；伺服電機(jī)則一直發(fā)脈沖直至克服過(guò)載,，執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)指定位置，或者損壞機(jī)構(gòu)元器件,，執(zhí)行機(jī)構(gòu)停在過(guò)載位置,。

選型參數(shù)：步進(jìn)電機(jī)選型需要確定扭矩、慣量,、轉(zhuǎn)速,、步距角；伺服電機(jī)選型需要確定功率,、扭矩,、慣量、轉(zhuǎn)速,、分辨率,。

步進(jìn)和伺服電機(jī)都有優(yōu)點(diǎn)和局限性，如何權(quán)衡,？

沒(méi)有完美的解決方案,，只有針對(duì)手頭問(wèn)題的最佳解決方案，這是工程上的老生常談,。對(duì)于伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)尤其如此,。兩者都在工業(yè)中廣泛使用。兩者都不是通用的解決方案,。如果應(yīng)用得當(dāng),，步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)都可以為非常成功的系統(tǒng)提供有效、可靠的動(dòng)力,。在兩者之間進(jìn)行選擇的決策樹(shù)有很多分支,，但最重要的是速度、加速度和價(jià)格目標(biāo),。

步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)由帶有永磁體的轉(zhuǎn)子和承載繞組的固定定子組成,，流過(guò)定子繞組的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互作用，從而產(chǎn)生并施加旋轉(zhuǎn)力,。步進(jìn)電機(jī)具有高極數(shù),，通常為50或更多。每個(gè)極由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器按順序通電,，以便轉(zhuǎn)子以一系列增量或步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng),。但由于極數(shù)多，運(yùn)動(dòng)看起來(lái)是連續(xù)的,。

步進(jìn)電機(jī)有幾個(gè)屬性,，它們產(chǎn)生增量運(yùn)動(dòng)并且通常以開(kāi)環(huán)方式運(yùn)行，這消除了編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器的成本和復(fù)雜性,，高極數(shù)使它們能夠在零速時(shí)產(chǎn)生高扭矩,，它們也很緊湊并且通常很經(jīng)濟(jì)。

不利的一面是,，步進(jìn)電機(jī)的速度有限,，它們通常在 1,200 rpm 或更低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行良好。盡管它們?cè)诹闼贂r(shí)產(chǎn)生高扭矩,，但扭矩會(huì)隨著速度的增加而下降,。在零速下產(chǎn)生 100oz-in的電機(jī)在 500rpm 時(shí)可能僅提供50oz-in，在 1,000rpm時(shí)僅提供 10 oz-in,。

理論上,，增加變速箱可以增加扭矩，但步進(jìn)電機(jī)的低速會(huì)成為問(wèn)題,。將 10:1 齒輪減速器添加到1,200rpm 步進(jìn)電機(jī)可能會(huì)將扭矩提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，但也會(huì)將速度降至 120rpm,。如果電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠執(zhí)行器或類似的東西,，它可能無(wú)法提供足夠的速度來(lái)滿足應(yīng)用程序的需求。

步進(jìn)電機(jī)通常不提供大于NEMA34的框架尺寸,，大多數(shù)應(yīng)用都屬于NEMA17或 NEMA23 電機(jī)尺寸,。因此，很難找到能夠產(chǎn)生超過(guò)1,000到 2,000oz-in扭矩的步進(jìn)電機(jī),。步進(jìn)電機(jī)也有性能限制,。例如，電機(jī)需要消除摩擦才能開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)負(fù)載,，此時(shí)轉(zhuǎn)子未完全受控,。因此，前進(jìn)五步的命令可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)四步——或者可能是六步,。

然而,，如果驅(qū)動(dòng)器命令電機(jī)前進(jìn)200 步，那么它會(huì)在短短幾步內(nèi)完成，此時(shí)代表幾個(gè)百分點(diǎn)的誤差,。盡管步進(jìn)電機(jī)的分辨率通常在每轉(zhuǎn) 25,000到50,000次計(jì)數(shù)之間,，但電機(jī)是負(fù)載下的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)，典型分辨率為每轉(zhuǎn) 2,000 到 6,000 次計(jì)數(shù),。盡管如此,，在這些分辨率下，即使移動(dòng)200步也只對(duì)應(yīng)幾分之一度,。添加一個(gè)編碼器將準(zhǔn)確地跟蹤運(yùn)動(dòng),，但它不會(huì)克服電機(jī)的基本物理特性。對(duì)于需要更高定位精度和分辨率的應(yīng)用,，伺服電機(jī)是比步進(jìn)電機(jī)更好的選擇,。

伺服電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)由帶永磁體的轉(zhuǎn)子和帶繞組的固定定子組成，就像在步進(jìn)電機(jī)中一樣,，電流會(huì)產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子以產(chǎn)生扭矩的磁場(chǎng),。但是伺服電機(jī)的極數(shù)明顯少于步進(jìn)電機(jī)，因此,，它們必須在閉環(huán)控制下運(yùn)行,。

通常，伺服電機(jī)的運(yùn)行速度明顯快于步進(jìn)電機(jī),，速度約為幾千轉(zhuǎn)/分,。這使得伺服電機(jī)可以與變速箱一起使用，以在有用的速度下提供更高的扭矩,。它們還在電機(jī)的電機(jī)速度范圍內(nèi)提供更一致的扭矩,。

與步進(jìn)電機(jī)不同，它們沒(méi)有保持轉(zhuǎn)矩,。然而,，閉環(huán)操作讓控制器/驅(qū)動(dòng)器命令負(fù)載保持在特定位置，并且電機(jī)會(huì)不斷進(jìn)行調(diào)整以將其保持在該位置,。因此,，伺服電機(jī)可以提供事實(shí)上的保持扭矩。

伺服電機(jī)通常使用稀土磁鐵,，而步進(jìn)電機(jī)更頻繁地使用較便宜的傳統(tǒng)磁鐵,。稀土磁鐵有助于伺服系統(tǒng)在更小的封裝中產(chǎn)生更大的扭矩。伺服電機(jī)還因其較大的尺寸而獲得扭矩優(yōu)勢(shì),。伺服電機(jī)直徑范圍通常從 NEMA17 一直到220毫米,。由于這些綜合因素，伺服電機(jī)可提供高達(dá) 250 ft-lb 的扭矩,。伺服電機(jī)的速度和扭矩比步進(jìn)電機(jī)提供更高的加速度,。由于閉環(huán)控制,，它們還提供更準(zhǔn)確的定位。

結(jié)論

伺服電機(jī)具有不可否認(rèn)的性能優(yōu)勢(shì),，然而,，就可重復(fù)性而言，步進(jìn)電機(jī)具有競(jìng)爭(zhēng)力,。在成本方面,，步進(jìn)電機(jī)通常不需要反饋，使用更便宜的磁鐵并且很少有變速箱,。它們還具有高極數(shù),、產(chǎn)生保持扭矩的能力，并且它們?cè)诹闼贂r(shí)消耗的功率更少,。因此,，步進(jìn)電機(jī)可以比同類伺服電機(jī)便宜一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,，當(dāng)應(yīng)用程序?qū)捜莸A(yù)算不寬容時(shí),，請(qǐng)考慮步進(jìn)電機(jī)。如果性能是最重要的,，伺服電機(jī)可以勝任,，但要做好支付更多費(fèi)用的準(zhǔn)備。