01 步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)是目前常用的電機(jī)類型。 伺服電機(jī)得益于其準(zhǔn)確、精確、快速定位以及機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,被廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中,特別是各種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中,常被作為執(zhí)行元件所使用。 步進(jìn)電機(jī),一般通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制電機(jī)的角位移量,以達(dá)到精確定位的目的。步進(jìn)電機(jī)主要被應(yīng)用在精確轉(zhuǎn)速、位置控制等需求上。 隨著全球數(shù)字化、自動(dòng)化趨勢(shì)加強(qiáng),設(shè)備對(duì)于控制系統(tǒng)的需求和要求不斷提高且差異化。 步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)都可以作為控制系統(tǒng)使用,雖然兩者在控制方式上都會(huì)涉及脈沖以及方向信號(hào),但在具體使用和性能上還是存在差異,現(xiàn)就二者的使用性能做簡(jiǎn)易比較。 
02 控制方式 步進(jìn)電機(jī)屬于開(kāi)環(huán)控制,通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)以實(shí)現(xiàn)控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度的目的,一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)步距角。 伺服電機(jī)則是閉環(huán)控制,通過(guò)控制脈沖時(shí)間長(zhǎng)短控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度。 03 控制精度 步進(jìn)電機(jī)的精度和相數(shù)以及拍數(shù)相關(guān)聯(lián),基本呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,其相數(shù)和拍數(shù)越多,則精度越高。 伺服電機(jī)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(yùn)行性能 步進(jìn)電機(jī)屬于開(kāi)環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。如若設(shè)備在停止時(shí)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài),則容易出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象。同時(shí),在響應(yīng)上步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速一般需要 200~400ms。 作為閉環(huán)控制的伺服電機(jī),系統(tǒng)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)的失步或過(guò)沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。同時(shí)伺服電機(jī)具有較好的加速性能,幾毫秒就可以達(dá)到工作轉(zhuǎn)速,適用于要求快速啟動(dòng)停止的場(chǎng)合。 05 低頻特性 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)頻率是電機(jī)空載起跳頻率的一半。 步進(jìn)電機(jī)的一大明顯缺點(diǎn)是存在固有的共振點(diǎn),在低速狀態(tài)下,步進(jìn)電機(jī)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。這種低頻現(xiàn)象是由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定,不利于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以在使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)通常會(huì)采用阻尼技術(shù)來(lái)降低低頻振動(dòng)的影響。 伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。伺服系統(tǒng)可涵蓋機(jī)械的剛性不足的缺點(diǎn),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。 06 矩頻特性 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩和轉(zhuǎn)速相關(guān),且波動(dòng)較為明顯。一般情況下步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速升高而下降,當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)輸出力矩會(huì)急劇下降,****工作轉(zhuǎn)速一般在 300~600r/min。 伺服電機(jī)為恒力矩輸出,在額定轉(zhuǎn)速(一般是 2000 或 3000 r/min)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。 07 過(guò)載能力 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。 伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。 08 成本 毫無(wú)疑問(wèn)步進(jìn)電機(jī)具有性價(jià)比上的優(yōu)勢(shì),伺服電機(jī)快速響應(yīng)、高速化、高精度、強(qiáng)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)也使得產(chǎn)品在設(shè)計(jì)與制造上更為昂貴。 09 電機(jī)選擇 伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)各有其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),在選擇電機(jī)種類時(shí)可以參照需求側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)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(jìn)電機(jī),但工作速度要求在300rpm/min以上基本以伺服電機(jī)為主。 對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的要求,步進(jìn)電機(jī)屬于非連續(xù)工作狀態(tài),存在有振動(dòng)及噪聲問(wèn)題,伺服電機(jī)則是平穩(wěn)運(yùn)行,少有振動(dòng)出現(xiàn)。如果設(shè)備不需要連續(xù)工作,則可以考慮選擇步進(jìn)電機(jī)。 對(duì)控制精度的要求,步進(jìn)電機(jī)一般是開(kāi)環(huán)系統(tǒng),所有精度都是通過(guò)計(jì)算得出來(lái)的,細(xì)分后存在與實(shí)際脫離的問(wèn)題;伺服電機(jī)屬于全閉環(huán),反映真實(shí)位置情況?梢愿鶕(jù)現(xiàn)實(shí)情況下對(duì)精度要求在步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)中進(jìn)行選擇。 
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