伺服电机和步进电机的比较

伺服电机和步进电机的比较伺服电机motor（一级学科；航空机电系统（二级学科）当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。工作原理1.伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机有刷电机成本低，结构简单启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷，产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。 无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 2.交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机目前运动控制中一般都用同步电机它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 3.伺服电机内部的转子是永磁铁驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器驱动器根据反馈值与目标值进行比较调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数。步进电机“移工作原理步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的多相时序控制电流用这种电流为步进电机供电步进电机才能正常工作驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机交流电机在常规下使用它必须由双环形脉冲信号功率驱动电路等组成控制系统方可使用因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械电机电子及计算机等许多专业知识。 步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增在各个国民经济领域都有应用。步进电机特点一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。 2．步进电机外表允许的最高温度。 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点一般来讲磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上有的甚至高达摄氏200度以上所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。 3．步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。 4．步进电机低速时可以正常运,但若高于一定速度就无法启并伴有啸叫声。 步进电机有一个技术参数空载启动频率即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率如果脉冲频率高于该值电机不能正常启动可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动率应更低如果要使电机达到高速转动脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低然后按一定加速度升到所希望的高（电机转速从低速升到高速。 步进电动机以其显著的特点在数字化制造时代发挥着重大的用途伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。伺服电机与步进电机的性能比较（脉冲串和方向信号能作一比较。1.80.720.36小。如三洋公司（SANYODENKI）生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.720.36°、0.180.09°、0.0720.036°，兼容了两相和保证。以三洋全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2000线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/8000=0.045°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360/131072=0.0027466°，是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。二、低频特性不同 步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利当步进电机工作在低速时一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象比如在电机上加阻尼器或驱动器上采用细分技术等交流伺服电机运转非常平稳即使在低速时也不会出现振动现象交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机（FF可检测出机械的共振点，便于系统调整。三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。四、过载能力不同 步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力以ft洋交流伺服系统为例它具有速度过载和转矩过载能力其最大转矩为额定转矩的二到三倍可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩步进电机因为没有这种过载能力在选型时为了克服这