2020-07-31 16:29:48 編輯：凱福
我們?cè)谶x擇定位機(jī)構(gòu)時(shí)，不太理解步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的區(qū)別，搞不懂步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)有什么不同，或者是不理解伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)，帶著這些問題，我們進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比，方便查閱：
| 步進(jìn)電機(jī) | 伺服電機(jī) | |
| 相數(shù) | 2相、3相、5相、微步進(jìn)系統(tǒng) | 主要分為DC伺服和AC伺服 |
| 構(gòu)成 | 由單機(jī)構(gòu) | 由電機(jī)與編碼器、驅(qū)動(dòng)器三部分 |
| 驅(qū)動(dòng)控制 | 要驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)必須要有控制器，只需向驅(qū)動(dòng)器輸入脈波即可簡(jiǎn)單的以開回路方式進(jìn)行高精度定位控制 | 輸入脈波與編碼器的位置、速度情報(bào)進(jìn)行比較后來對(duì)驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制 |
| 定位 | 以開回路方式即可完成高精度定位，停止時(shí)不會(huì)有累積角度誤差 | 閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位 |
| 響應(yīng) | 起動(dòng)、停止的響應(yīng)性優(yōu)越 | 能獲得定位結(jié)束信號(hào)，負(fù)載異常時(shí)，因會(huì)輸出警示信號(hào) |
| 力矩 | 為在低速領(lǐng)域時(shí)能輸出大轉(zhuǎn)矩，但在高速領(lǐng)域時(shí)則轉(zhuǎn)矩會(huì)逐漸下降 | 即使在高速領(lǐng)域亦能獲得穩(wěn)定的高轉(zhuǎn)矩 與輸入脈波同期，以步級(jí)方式運(yùn)轉(zhuǎn) |
| 維護(hù) | 構(gòu)造簡(jiǎn)單，所以保養(yǎng)容易 | 組件多，損壞概率大 |
| 精度 | 取決于步距角和驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分 | 取決于其編碼器的精度 |
| 價(jià)格 | 低 | 高 |
以上是步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的區(qū)別對(duì)比表，那么步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)有何不同呢，我們一起來看看：
| 步進(jìn)電機(jī) | 伺服電機(jī) | |
| 控制精度不同 | 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6度、1.8度，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72度、0.36度。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小: 0.18、0.09、0.072、0.036 | 交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360度/10000=0.036度。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360度/131072=9.89秒。是步距角為1.8度的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655 |
| 低頻特性不同 | 低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動(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 | 交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（fft），可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整 |
| 矩頻特性不同 | 輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600rpm | 為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000rpm或3000rpm）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出 |
| 過載能力不同 | 一般不具有過載能力 | 具有較強(qiáng)的過載能力 |
| 以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆]有這種過載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。 | ||
| 運(yùn)行性能不同 | 控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題 | 閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠 |
| 速度響應(yīng)性能不同 | 從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒 | 加速性能較好，以松下msma400w交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000rpm僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合 |
以上就是步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的區(qū)別。交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。在步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的區(qū)別表格里也做了大致的對(duì)比，歡迎祥細(xì)溝通！
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