01 步進電機和伺服電機

步進電機和伺服電機是目前常用的電機類型。

伺服電機得益于其準確、精確、快速定位以及機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，被廣泛應用于各種控制系統(tǒng)中，特別是各種運動控制系統(tǒng)中，常被作為執(zhí)行元件所使用。

步進電機，一般通過控制脈沖的個數來控制電機的角位移量，以達到精確定位的目的。步進電機主要被應用在精確轉速、位置控制等需求上。

隨著全球數字化、自動化趨勢加強，設備對于控制系統(tǒng)的需求和要求不斷提高且差異化。

步進電機和伺服電機都可以作為控制系統(tǒng)使用，雖然兩者在控制方式上都會涉及脈沖以及方向信號，但在具體使用和性能上還是存在差異，現就二者的使用性能做簡易比較。

02 控制方式

步進電機屬于開環(huán)控制，通過控制脈沖個數以實現控制轉動角度的目的，一個脈沖對應一個步距角。

伺服電機則是閉環(huán)控制，通過控制脈沖時間長短控制轉動角度。

03 控制精度

步進電機的精度和相數以及拍數相關聯(lián)，基本呈現出正相關關系，其相數和拍數越多，則精度越高。

伺服電機的控制精度取決于自帶的編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高。

 04 運行性能

步進電機屬于開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大時會出現失步或堵轉的現象。如若設備在停止時處于高轉速狀態(tài)，則容易出現過沖現象。同時，在響應上步進電機從靜止加速到工作轉速一般需要 200～400ms。

作為閉環(huán)控制的伺服電機，系統(tǒng)驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現步進電機的失步或過沖的現象，控制性能更為可靠。同時伺服電機具有較好的加速性能，幾毫秒就可以達到工作轉速，適用于要求快速啟動停止的場合。

 05 低頻特性

振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率是電機空載起跳頻率的一半。

步進電機的一大明顯缺點是存在固有的共振點，在低速狀態(tài)下，步進電機易出現低頻振動現象。這種低頻現象是由步進電機的工作原理所決定，不利于機器的正常運轉，所以在使用步進電機時通常會采用阻尼技術來降低低頻振動的影響。

伺服電機運轉一般較為平穩(wěn)，具有共振抑制功能，即使在低速狀態(tài)下也不會出現振動現象。伺服系統(tǒng)可涵蓋機械的剛性不足的缺點，且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調整。

 06 矩頻特性

步進電機的輸出力矩和轉速相關，且波動較為明顯。一般情況下步進電機的輸出力矩會隨轉速升高而下降，當達到一定轉速時輸出力矩會急劇下降，****工作轉速一般在 300～600r/min。

伺服電機為恒力矩輸出，在額定轉速（一般是 2000 或 3000 r/min）以內都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。

07 過載能力

步進電機一般不具有過載能力。

伺服電機具有較強的過載能力。

 08 成本

毫無疑問步進電機具有性價比上的優(yōu)勢，伺服電機快速響應、高速化、高精度、強適應性等優(yōu)點也使得產品在設計與制造上更為昂貴。

09 電機選擇

伺服電機和步進電機各有其優(yōu)勢和特點，在選擇電機種類時可以參照需求側重點進行對應選擇。

工作速度，如果所要求的工作速度低于300rpm/min，完全可以考慮步進電機，但工作速度要求在300rpm/min以上基本以伺服電機為主。

對運轉平穩(wěn)性的要求，步進電機屬于非連續(xù)工作狀態(tài)，存在有振動及噪聲問題，伺服電機則是平穩(wěn)運行，少有振動出現。如果設備不需要連續(xù)工作，則可以考慮選擇步進電機。

對控制精度的要求，步進電機一般是開環(huán)系統(tǒng)，所有精度都是通過計算得出來的，細分后存在與實際脫離的問題；伺服電機屬于全閉環(huán)，反映真實位置情況�？梢愿鶕�現實情況下對精度要求在步進電機和伺服電機中進行選擇。