步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的異同

電機(jī)" target="_blank">步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)。伺服電機(jī)：是指伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。

機(jī)器讓人們解放了勞動(dòng)力，現(xiàn)在的很多工廠都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，不再需要人力。自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)電機(jī)，電機(jī)是機(jī)器的動(dòng)力來(lái)源。從1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)到現(xiàn)在將近200年的創(chuàng)新發(fā)展，科學(xué)家們制造了各種各樣的電機(jī)。今天就分析一下伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的區(qū)別。

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)有什么區(qū)別?

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)二者都是控制電機(jī)，都能精確控制速度。但是二者控制速度的原理不同：伺服電機(jī)是閉環(huán)控制(通過(guò)編碼器反饋等完成)，即：會(huì)實(shí)時(shí)測(cè)定電機(jī)的速度后自動(dòng)加以調(diào)整;步進(jìn)電機(jī)是開(kāi)環(huán)控制，輸入一個(gè)脈沖步進(jìn)電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)一固定的角度，但是不對(duì)速度進(jìn)行測(cè)定。

其它的不同，伺服電機(jī)的啟動(dòng)快。很短的時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到額定速度。適宜頻繁啟停而且有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的情況，同時(shí)伺服電機(jī)的功率可以做到很大。步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)，就比較慢，要經(jīng)過(guò)頻率從低到高的過(guò)程。

步進(jìn)電機(jī)一般不具備過(guò)載能力，而伺服電機(jī)的過(guò)載能力是很強(qiáng)的。

伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類。其主要特點(diǎn)：當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

伺服點(diǎn)的特點(diǎn)在這里和步進(jìn)電機(jī)相比較下說(shuō)的更清楚點(diǎn)：

1、工作原理

這兩種電機(jī)在原理上有很大的不同，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件，查看步進(jìn)電機(jī)的工作原理。

而伺服主要靠脈沖來(lái)定位，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，這樣系統(tǒng)就會(huì)清楚發(fā)了多少脈沖和收了多少脈沖回來(lái)，從而能夠精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確的定位。

2、控制精度

步進(jìn)電機(jī)的精度一般是通過(guò)步距角的精準(zhǔn)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，步距角有多種不同的細(xì)分檔位，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

而伺服電機(jī)的控制精度是由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證的，一般伺服電機(jī)的控制精度要高于步進(jìn)電機(jī)。

3、轉(zhuǎn)速與過(guò)載能力 步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候容易出現(xiàn)低頻振動(dòng)，所以當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在低速工作時(shí)候，通常還需采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等，而伺服電機(jī)則沒(méi)有這種現(xiàn)象的發(fā)生，其閉環(huán)控制的特性決定了其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保持優(yōu)秀的性能。兩者的矩頻特性不同，一般伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速要大于步進(jìn)電機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的升高而下降，而伺服電機(jī)則是恒力矩輸出的，所以步進(jìn)電機(jī)一般沒(méi)有過(guò)載能力，而交流伺服電機(jī)的過(guò)載能力卻較強(qiáng)。

4、運(yùn)行性能 步進(jìn)電機(jī)一般是開(kāi)環(huán)控制，在啟動(dòng)頻率過(guò)高或者負(fù)載過(guò)大的情況下會(huì)出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，所以使用時(shí)需要處理好速度問(wèn)題或者增加編碼器閉環(huán)控制，查看什么是閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)。而伺服電機(jī)采用的是閉環(huán)控制，更容易控制，不存在失步現(xiàn)象。

5、成本

步進(jìn)電機(jī)在性價(jià)比上是有優(yōu)勢(shì)的，要實(shí)現(xiàn)相同功能的情況下伺服電機(jī)的價(jià)格要大于同功率的步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)的高響應(yīng)、高速性及高精度的優(yōu)點(diǎn)決定了產(chǎn)品的價(jià)格高昂，這是無(wú)可避免的。

綜上所述，步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)無(wú)論是從工作原理、控制精度、過(guò)載能力、運(yùn)行性能及成本方面來(lái)說(shuō)都存在有較大的差異之處。但是兩者各有優(yōu)勢(shì)，用戶如果想要從中做出選擇就需要結(jié)合自身的實(shí)際需求和應(yīng)用場(chǎng)景。

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)測(cè)試的區(qū)別

1、步進(jìn)電機(jī)測(cè)試

(1)測(cè)試方案：步進(jìn)電機(jī)定子測(cè)試、整機(jī)測(cè)試及測(cè)功機(jī)測(cè)試。

(2)測(cè)試項(xiàng)目：交流耐壓、絕緣電阻、匝間耐壓、線圈電阻、線圈電感、靜力矩(選配)。

(3)測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：一鍵即可快速完成預(yù)設(shè)項(xiàng)目的檢測(cè)，內(nèi)置工業(yè)計(jì)算機(jī)，無(wú)限量存儲(chǔ)測(cè)試條件和測(cè)試結(jié)果，具有USB存儲(chǔ)接口，方便數(shù)據(jù)拷貝;實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度，電阻測(cè)試結(jié)果自動(dòng)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)溫度值，結(jié)果判定更為簡(jiǎn)便，同時(shí)保證測(cè)試的一致性在步進(jìn)電機(jī)行業(yè)應(yīng)用廣泛。

2、伺服電機(jī)測(cè)試

(1)測(cè)試方案：伺服電機(jī)定子測(cè)試、電機(jī)空載測(cè)試、加載測(cè)試、反電動(dòng)勢(shì)測(cè)試、永磁轉(zhuǎn)子測(cè)試及測(cè)功機(jī)測(cè)試。

(2)測(cè)試項(xiàng)目：交流耐壓、絕緣電阻、直流電阻、電感測(cè)試、反電動(dòng)勢(shì)、霍爾特性、編碼器測(cè)試(選配)。

(3)測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字化閉環(huán)反饋控制方式，全自動(dòng)調(diào)壓模式，輸出電壓自動(dòng)修正，且不受外界電網(wǎng)波動(dòng)影響，保證測(cè)試的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)集中控制，穩(wěn)定性高、體積小、速度快、效率高。

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別相關(guān)問(wèn)題：

步進(jìn)電機(jī)

1、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的控制精度

由于伺服電機(jī)的控制精度通常由編碼器完成，而且用的是4倍頻技術(shù)編碼?？刹竭M(jìn)電機(jī)控制精度往往是固定的，倘若要求性能更優(yōu)越，設(shè)計(jì)時(shí)提高設(shè)計(jì)精度。因此，兩者在控制精度方面伺服電機(jī)更加靈活。

2、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的響應(yīng)速度

伺服電機(jī)響應(yīng)速度完勝步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)由靜止到進(jìn)入工作需要上百毫秒，而伺服電機(jī)僅需幾毫秒。

3、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的過(guò)載能力

步進(jìn)電機(jī)其實(shí)并不具備過(guò)載能力，而伺服電機(jī)具備較強(qiáng)的過(guò)載能力。

4、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的低頻特性

步進(jìn)電機(jī)在低頻運(yùn)行過(guò)程容易產(chǎn)生低頻振蕩，伺服電機(jī)運(yùn)行過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定，即使在低頻運(yùn)行過(guò)程，也不會(huì)產(chǎn)生低頻振蕩。由此可知，伺服電機(jī)的低頻特性優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。

5、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的距頻特性

步進(jìn)電機(jī)輸出力矩隨轉(zhuǎn)速提升而下降，而伺服電機(jī)輸出力矩是恒定力矩，在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)，都是輸出額定轉(zhuǎn)矩，即使不在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)，也是恒定功率輸出力矩。因此，伺服電機(jī)的距頻特性完勝步進(jìn)電機(jī)。

6、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的運(yùn)行特性

在控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)用的是開(kāi)環(huán)控制，而伺服電機(jī)用的是閉環(huán)控制。閉環(huán)控制的好處是一般情況下會(huì)出現(xiàn)丟步或過(guò)沖現(xiàn)象，控制性能明顯優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)且更加可靠。