步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，與伺服電機(jī)區(qū)別

直流電機(jī)是一種高性能的電動(dòng)機(jī)，它的最大的特點(diǎn)就是直流電動(dòng)機(jī)的外特性而沒有無刷組成的機(jī)械接觸的結(jié)構(gòu)，它采用了永磁體轉(zhuǎn)子，沒有勵(lì)磁的損耗，發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上，這樣一來散熱更容易了。

定義：輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，稱為直流電機(jī)，它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機(jī)在數(shù)控機(jī)床、光纜線纜設(shè)備、機(jī)械加工、印制電路板設(shè)備、焊接切割、機(jī)車車輛、醫(yī)療設(shè)備、通訊設(shè)備、衛(wèi)星地面接受系統(tǒng)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

分類：按結(jié)果主要分為直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)；按類型主要分為直流有刷電機(jī)和直流無刷電機(jī)；直流電機(jī)的勵(lì)磁方式是指對勵(lì)磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵(lì)磁磁通勢而建立主磁場的問題。按勵(lì)磁方式主要分為他勵(lì)直流電機(jī)、并勵(lì)直流電機(jī) 、串勵(lì)直流電機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)則是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。它在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不會受到負(fù)載變化的影響。那它們之間又有哪些不同的地方呢？

首先，直流電機(jī)要比步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，其次直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理不同，直流電機(jī)靠的是霍爾元件定位來提供的交變電源控制轉(zhuǎn)動(dòng)的。而步進(jìn)電機(jī)則是靠單項(xiàng)脈沖電壓直接驅(qū)動(dòng)的，它可以通過控制加給電機(jī)的脈沖個(gè)數(shù)，來精確定位旋轉(zhuǎn)的角度。

因此，兩者所適用的范圍是不同的，我們在選擇的過程中要分清楚兩者的區(qū)別，才能選到真正合適的產(chǎn)品。

1、步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置的精確控制，一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的5%之內(nèi)，且不累積誤差。

2、步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)信號必須為脈沖信號，沒有脈沖的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)靜止，如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，就會以一定的角度（稱為步距角）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。

3、改變脈沖的順序，可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。

4、步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢;頻率越高，反向電動(dòng)勢越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。

步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)相比：

1、鎖定位置時(shí)，電機(jī)不再耗電

2、體積小、壽命長

3、成本低廉、驅(qū)動(dòng)簡單

4、步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)精確定位控制，配廣泛應(yīng)用于位移精確定位系統(tǒng)中；但控制相對直流電機(jī)復(fù)雜

5、直流電機(jī)控制相對簡單，但是定位精度不高，可用于對速度要求高，而對位移定位不高的系統(tǒng)

6、驅(qū)動(dòng)方式不同：

步進(jìn)電機(jī)是以步階方式分段移動(dòng)。

直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)通常采用連續(xù)移動(dòng)的控制方式。

直流電機(jī)需要反饋控制系統(tǒng)，他會以間接方式控制電機(jī)位置。

步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)多半以“開環(huán)方式”進(jìn)行操作

步進(jìn)電機(jī)采用直接控制方式，它的主要命令和控制變量都是步階位置。

直流電機(jī)則是以電機(jī)電壓為控制變量，以位置或速度為命令變量。

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)在選型使用上最大的區(qū)別是：

1.轉(zhuǎn)速要求不同。步進(jìn)適合低轉(zhuǎn)速場合，轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍較小的場合。伺服電機(jī)可控轉(zhuǎn)速較大的場合。

2.可控可靠性不同。因?yàn)樗欧姍C(jī)有反饋信號，因此在控制系統(tǒng)里里，可以實(shí)現(xiàn)高可靠性控制。

3.輸出轉(zhuǎn)矩要求不同。目前國外和國內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)最大系列為130框。最大輸出靜轉(zhuǎn)矩為50牛。米。伺服電機(jī)可以有180框以上，60牛。米以上的輸出轉(zhuǎn)矩可選。

糾正幾個(gè)方面認(rèn)識上的誤區(qū)：

一：步進(jìn)電機(jī)精度比伺服電機(jī)低。實(shí)際上控制精度夠則可！精度高低是相對的。

二：步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)同功率的情況下，步進(jìn)電機(jī)扭矩小。步進(jìn)電機(jī)輸出扭矩與工作轉(zhuǎn)速有關(guān)系。伺服電機(jī)則為恒扭矩。以750W步進(jìn)與交流伺服電機(jī)為例，低速情況下，步進(jìn)輸出的扭矩是伺服的幾倍甚至十幾倍！

三。步進(jìn)電機(jī)用在低精度場合！

錯(cuò)?。?！步進(jìn)電機(jī)也可以用在好多高精度場合，步進(jìn)電機(jī)使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止答主上列的幾項(xiàng)。無論從哪個(gè)方面講伺服電機(jī)也不可能把步進(jìn)電機(jī)淘汰掉。未來相當(dāng)長的時(shí)間里，這兩種電機(jī)都會平行存在。

四：伺服電機(jī)與伺服系統(tǒng)！

電機(jī)是電機(jī)，系統(tǒng)是系統(tǒng)。簡單的講，伺服電機(jī)就是把一個(gè)電機(jī)加上了反饋控制信號，就是成了伺服電機(jī)。給直流電機(jī)上加就是直流伺服電機(jī)，給交流電機(jī)上加就是交流伺服電機(jī)！要是分類的話伺服電機(jī)應(yīng)該隸屬直流和交流電機(jī)類別目錄下！

很有意思的是，知乎上點(diǎn)贊最多的冷哲的回復(fù)和臧風(fēng)強(qiáng)調(diào)的認(rèn)識上的誤區(qū)有一定矛盾：

其實(shí)伺服電機(jī)是這么一種電機(jī)，它主要用于比較精準(zhǔn)的位置、速度或力矩輸出。準(zhǔn)確地說，伺服電機(jī)不是說一個(gè)電機(jī)，而是一個(gè)系統(tǒng)。所以僅僅一臺電機(jī)都不能算是伺服電機(jī)，因?yàn)樗麄儾⒉痪邆渌欧姍C(jī)的功能。

伺服電機(jī)是一個(gè)電機(jī)系統(tǒng)，它包含電機(jī)、傳感器和控制器。直流無刷電機(jī)可以是伺服電機(jī)里面的一部分，交流電機(jī)也可以是，但他們并不是伺服電機(jī)。作為一個(gè)系統(tǒng)，它可以有減速齒輪，也可以沒有。

電機(jī)是個(gè)很常見的東西，但是認(rèn)清所有的電機(jī)原理，什么場合選擇何種類型的電機(jī)，這些都不是件容易的事。