伺服電機VS步進電機有什么優(yōu)勢,？伺服電機與步進電機的性能比較介紹！
步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構,。當步進驅動器接收到一個脈沖信號,，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的,。 可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,，從而達到調速的目的。
伺服電機內部的轉子是永磁鐵,，驅動器控制的U/V/W 三相電形成電磁場,，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,，驅動器根據反饋值與目標值進行比較,，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數）,。
與步進電機相比,，伺服電機有以下幾點優(yōu)勢：
1.實現了位置,，速度和力矩的閉環(huán)控制；克服了步進電機失步的問題,；
2.高速性能好,，一般額定轉速能達到2000～3000轉；
3.抗過載能力強,，能承受三倍于額定轉矩的負載,，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用,；
4.低速運行平穩(wěn)，低速運行時不會產生類似于步進電機的步進運行現象,。適用于有高速響應要求的場合,；
5.電機加減速的動態(tài)相應時間短，一般在幾十毫秒之內,；
6.發(fā)熱和噪音明顯降低,。
伺服電機工作原理
伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確,，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象,。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應,，在自動控制系統(tǒng)中,，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數小,、線性度高,、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出,。分為直流和交流伺服電動機兩大類,，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象,，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降,。
伺服系統(tǒng)（servo mechanism）是使物體的位置、方位,、 狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng),。伺服主要靠脈沖 來定位，基本上可以這樣理解,，伺服電機接收到1個脈沖,，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移,，因為,，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度,，都會發(fā)出對應數量的脈沖,，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,，或者叫閉環(huán),，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來,，這樣,，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位,，可以達到0.001mm,。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,，結構簡單,，啟動 轉矩大，調速范圍寬,，控制容易,，需要維護，但維護不方便（換碳刷）,，產生電磁 干擾,，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合,。
步進電機工作原理
步進電機是將電脈沖 信號轉變?yōu)榻俏灰?或線位移 的開環(huán)控制電機,，是現代數字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應用極為廣泛,。在非超載的情況下,，電機 的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,，而不受負載變化的影響,，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,，稱為“步距角”,，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的,；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的 速度和加速度,，從而達到調速的目的。
伺服電機與步進電機的性能比較
一,、控制精度不同
兩相混合式步進電機步距角一般為 1.8°,、0.9°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °,、0.36°,。也有一些高性能的步進電機通過細分后步距角更小。如三洋公司（SANYO DENKI）生產的二相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°,、0.9°,、0.72°,、0.36°、0.18°,、0.09°,、0.072°、0.036°,，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角,。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以三洋全數字式交流伺服電機為例,，對于帶標準2000線編碼器的電機而言,，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/8000=0.045°,。對于帶17位編碼器的電機而言,，驅動器每接收131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=0.0027466°,，是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655,。
二、低頻特性不同
步進電機在低速時易出現低頻振動現象,。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關,，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利,。當步進電機工作在低速時,，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器,，或驅動器上采用細分技術等,。
交流伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現振動現象,。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(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。
三,、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM,。交流伺服電機為恒力矩輸出,，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出,。
四,、過載能力不同
步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力,。以三洋交流伺服系統(tǒng)為例,，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的二到三倍,，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩,。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩,，往往需要選取較大轉矩的電機,，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象,。
五,、運行性能不同
步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象,，停止時轉速過高易出現過沖的現象,，所以為保證其控制精度，應處理好升,、降速問題,。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，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丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠,。
六,、速度響應性能不同
步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,，以山洋400W交流伺服電機為例,，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合,。
綜上所述,，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執(zhí)行電動機,。所以,，在控制系統(tǒng)的設計過程中要綜合考慮控制要求,、成本等多方面的因素,，選用適當的控制電機。
