步進電機

（一）工作原理

步進電機是一種將電脈沖信號轉化為角位移或線位移的開環控制電機。它通過按一定順序給電機的各相繞組通電，使電機轉子逐步轉動。每輸入一個脈沖信號，電機轉子轉過一個固定的角度，這個角度稱為步距角。

（二）性能特點

1. 控制精度相對較低：由于是開環控制，容易受到外部干擾和電機自身參數變化的影響，在高速運行時可能出現失步現象，導致精度下降。

2. 啟動扭矩大：在低速時能提供較高的扭矩，可直接驅動負載而不需要減速機構。

3. 速度響應較慢：加速和減速過程相對較緩。

4. 成本低：結構簡單，制造成本相對較低。

（三）應用領域

如打印機、復印機中用于控制紙張的進紙和打印頭的移動 如小型 3D 打印機、自動化流水線的簡單物料搬運裝置等。

伺服電機

（一）工作原理

伺服電機采用閉環控制，由電機、編碼器和驅動器組成。編碼器實時檢測電機的位置和速度信息，并反饋給驅動器。驅動器根據給定的指令信號和反饋信號的差值，調整電機的電流和電壓，使電機精確地跟蹤指令信號。

（二）性能特點

1. 控制精度高：閉環控制能夠實時修正偏差，精度可以達到角分級甚至角秒級。

2. 扭矩特性好：在額定轉速范圍內能保持恒定的扭矩輸出，高速和低速時都能穩定運行。

3. 速度響應快：能夠迅速根據指令改變速度，適用于需要快速啟動、停止和頻繁加減速的應用場景。

4. 成本較高：由于采用高精度的編碼器、復雜的控制系統等，成本相對較高。

（三）應用領域

1. 數控機床：用于精確控制刀具的移動，保證加工精度。

2. 機器人：作為關節驅動電機，實現高精度的運動控制。

3. 航空航天領域：用于衛星天線的定位、飛機舵面的控制等對性能要求極高的場合。

四、步進電機與伺服電機的比較

（一）控制精度

伺服電機明顯高于步進電機，尤其在高速運行和對精度要求極高的場合。

（二）扭矩特性

步進電機啟動扭矩大但高速時扭矩下降；伺服電機在全轉速范圍內扭矩穩定。

（三）速度響應

伺服電機速度響應快，步進電機相對較慢。

（四）成本

步進電機成本低，伺服電機成本高。

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