步進電機與伺服電機的區(qū)別

步進電機——開環(huán)步進電機（開環(huán)）步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频拈_環(huán)控制電機，應用極為廣泛。不超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速和停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。通過控制脈沖個數(shù)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(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機是一種感應電機，它的工作原理是利用電子電路，即驅(qū)動器，將直流電變成分時供電的多相時序控制電流。步進電機雖然由直流電流供電，但是不能理解為直流電機，直流電機是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的動力電機，而步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频拈_環(huán)控制電機。步進電機——步進伺服對比注意步進電機應用于低速場合--每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000r/min，最佳工作區(qū)間是150~500r/min，（閉環(huán)步進可達1500）。貳相步進電機在60~70r/min容易出現(xiàn)低速共振現(xiàn)象，產(chǎn)生振動和噪音，需要通過改變減速比、增加細分數(shù)、添加磁性阻尼器等方式避免。細分精度注意事項，當細分等級大于4后，步距角的精度不能保證，精度要求高，最好換用相數(shù)更多（即步距角更?。┑牟竭M電機或閉環(huán)步進、伺服電機。（開環(huán)）步進電機與伺服電機的7不同：A控制精度——伺服電機控制精度可以根據(jù)編碼器設(shè)置，精度更高；B低頻特性——步進電機低頻容易振動，伺服電機不會；C矩頻特性——步進電機隨轉(zhuǎn)速提高力矩變小，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在＜1000r/min，伺服電機在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)(一般3000r/min)內(nèi)都能輸出額定力矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出，最高轉(zhuǎn)速可達5000r/min；D過載能力——步進電機不能過載，伺服電機最大力矩可過載3倍；E運行性能——步進電機為開環(huán)控制，伺服電機時閉環(huán)控制；F速度響應——步進電機啟動時間0.15~0.5s，伺服電機0.05~0.1，最快可0.01s達到

額定3000r/min；G效率指標——步進電機效率約60%，伺服電機約80%；實際使用中會發(fā)現(xiàn)：伺服電機貴，貴出很多，所以同步電機應用更廣泛，特別是在定位精度要求不是很高的同步帶傳動、平帶輸送機等場合經(jīng)常使用步進電機。步進電機——閉環(huán)步進電機：除了開環(huán)步進電機，還有在電機尾部添加了編碼器，可以實現(xiàn)閉環(huán)控制的步進電機。步進電動機的閉環(huán)控制是采用位置反饋和（或）速度反饋來確定與轉(zhuǎn)子位置相適應的相位轉(zhuǎn)換，可大大改進步進電動機的性能。沒有失步現(xiàn)象的伺服系統(tǒng)。

閉環(huán)步進電動機的優(yōu)勢：1.高速響應，相對于服電機，閉環(huán)步進對定位指令具有非常強的跟隨性，因此定位時間非常短。在頻繁啟停的應用中，可顯著縮短定位時間。2.比普通伺服產(chǎn)生更大的扭矩。彌補普通步進系統(tǒng)失步、低速振動不足。3.在100%負載情況下也可可產(chǎn)生高扭矩，無失步運行，無需像普通步進系統(tǒng)一樣考慮扭矩損失等問題。4.應用閉環(huán)驅(qū)動，效率可增到7.8倍，輸出功率可增到3.3倍，速度可增到3.6倍?？傻玫奖乳_環(huán)控制更高的運行速度，更穩(wěn)定、更光滑的轉(zhuǎn)速。5.步進電機停止時會完全靜止，無普通伺服的微振動現(xiàn)象。需要低成本、高精度定位的場合，可取代通用伺服系統(tǒng)的應用。步進閉環(huán)伺服對比閉環(huán)，步進電機根據(jù)負載大小自動調(diào)節(jié)繞組電流大小，發(fā)熱和振動小于開環(huán)步進，有編碼器反饋所以精度高于普通步進電機，電機響應比開環(huán)步進慢比伺服電機快，運行過程中存在位置誤差，誤差會在指令停止后數(shù)毫秒逐漸降低。高速力矩比開環(huán)步進大，常見應用在0-1500rpm場合。總結(jié)：閉環(huán)步進電機具有低成本、高效、無抖動、無停止微振動、高剛性、無整定、高速、高動態(tài)響應等特點，是替代高成本伺服系統(tǒng)、低端開環(huán)步進系統(tǒng)等性價比最高的解決方案伺服電機——普通伺服電機既執(zhí)行電機，可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。

與步進電機原理結(jié)構(gòu)不同的是，伺服電機由于把控制電路放到了電機之外，里面的電機部分就是標準的直流電機或交流感應電機。伺服電機靠脈沖來定位，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應的角度。電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，編碼器都會發(fā)出對應數(shù)量的反饋脈沖，反饋脈沖和伺服驅(qū)動器接收的脈沖形成閉環(huán)控制，這樣伺服驅(qū)動器就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位。伺服電機的控制：一般工業(yè)用的伺服電機都是三環(huán)控制，即電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)，分別能反饋電機運行的角加速度、角速度和旋轉(zhuǎn)位置。芯片通過三者的反饋控制電機各相的驅(qū)動電流，實現(xiàn)電機的速度和位置都準確按照預定運行。

交流伺服具備額定轉(zhuǎn)速下力矩恒定的特點，常見200W,400W低中慣量交流伺服額定轉(zhuǎn)速為3000rpm，最高轉(zhuǎn)速5000rpm，轉(zhuǎn)速高。力矩與電流成正比，可以工作在力矩模式，例如鎖螺絲，壓端子等需要恒定力矩的場合。交流伺服工作噪音振動極小，發(fā)熱低。同體積下電機慣量轉(zhuǎn)子慣量小，400W伺服慣量僅相當于57基座2NM步進電機的轉(zhuǎn)子慣量。伺服具備短時間過載能力，選型時需考慮加減速時電機過載倍數(shù)。伺服采用閉環(huán)控制，同閉環(huán)步進一樣存在位置跟蹤誤差。伺服需要調(diào)試才能使用。步進和伺服電機的原始扭矩不夠用的情況下，往往需要配合減速機進行工作，可以使用減速齒輪組或行星減速器。伺服電機—舵機國人起的俗稱,是一類直流伺服電機，最先是用于小型航模，現(xiàn)在用于小型機器人關(guān)節(jié)。從結(jié)構(gòu)來分析，舵機包括一個小型直流電機，加上傳感器、控制芯片、減速齒輪組，裝進一體化外殼。能夠通過輸入信號（一般是PWM信號，也有的是數(shù)字信號）控制旋轉(zhuǎn)角度。由于是簡化版，原本伺服電機的三環(huán)控制被簡化成了一環(huán)，即只檢測位置環(huán)。廉價的方案就是一個電位器，通