在伺服電機和步進電機之間進行選擇可能是一項艱巨的挑戰(zhàn)，涉及多個設(shè)計因素之間的平衡。成本因素，扭矩，速度，加速度和驅(qū)動電路都在為您的應(yīng)用選擇最佳電動機方面發(fā)揮作用。

步進電機與伺服電機的基本區(qū)別

步進電機和伺服電機在基本結(jié)構(gòu)和控制方式上有兩個關(guān)鍵方面的不同。步進電機具有大量的磁極，由永磁體或電流產(chǎn)生的北極和南極的磁對，通常為50至100極。相比之下，伺服電機的極數(shù)很少，通常總共為4至12。每個極都為電動機軸提供自然的停止點。極數(shù)更多，使得步進電機可以在每個極之間精確，精確地移動，并且在許多應(yīng)用中，無需任何位置反饋，即可操作步進電機。伺服電動機通常需要一個位置編碼器來跟蹤電動機軸的位置，特別是在需要精確運動的情況下。

將步進電機驅(qū)動到精確位置比驅(qū)動伺服電機簡單得多。對于步進電機，單個驅(qū)動脈沖將使電機軸從一個極移動到下一極。由于給定電動機的步長固定為一定的旋轉(zhuǎn)量，因此移動到精確位置僅是發(fā)送正確數(shù)量的脈沖的問題。相反，伺服電機讀取當(dāng)前編碼器位置與其命令位置之間的差，并調(diào)整移動到正確位置所需的電流。使用當(dāng)今的數(shù)字電子設(shè)備，步進電機比伺服電機更易于控制。

步進電機優(yōu)勢

步進電機與伺服電機相比，具有更多的優(yōu)勢，不僅可以提供更多的極數(shù)和更容易的驅(qū)動控制。步進電機的設(shè)計可提供恒定的保持轉(zhuǎn)矩，而無需為電機供電。低速時步進電機的轉(zhuǎn)矩大于相同尺寸的伺服電機的轉(zhuǎn)矩。步進電機的最大優(yōu)勢之一是其相對較低的成本和可用性。

伺服優(yōu)勢

對于需要高速和高扭矩的應(yīng)用，伺服電機會發(fā)光。步進電機的峰值速度約為2,000 RPM，而伺服電機的速度要快許多倍。伺服電機還可以在高速時保持其扭矩額定值，高速時伺服系統(tǒng)可提供高達90％的額定扭矩。伺服電機的效率也比步進電機更高，效率在80-90％之間。伺服電機可以在短時間內(nèi)提供大約兩倍于其額定轉(zhuǎn)矩的輸出，從而在需要時提供足夠的容量供用戶使用。此外，伺服電機安靜，可在交流和直流驅(qū)動器中使用，并且不會振動或遭受共振問題。

步進限制

步進電機具有所有優(yōu)點，因此有一些限制，根據(jù)您的應(yīng)用，這些限制可能導(dǎo)致重大的實現(xiàn)和操作問題。步進電機沒有任何備用功率。實際上，步進電動機在接近其最大驅(qū)動器速度時會損失大量扭矩。在最大速度的90％時，通常會損失80％的額定轉(zhuǎn)矩。步進電機在加速負載方面也不如伺服電機。如果在下一個驅(qū)動脈沖之前步進器無法產(chǎn)生足夠的扭矩來移動到下一個步驟的情況下，試圖以太快的速度加速負載，則會導(dǎo)致跳過的步驟和位置損失。如果位置精度至關(guān)重要，則電動機的負載不得超過其扭矩，或者步進電機必須與位置編碼器結(jié)合使用以確保位置精度。步進電動機還遭受振動和共振問題。在某些速度下，部分取決于負載動態(tài)步進電機可能會進入共振狀態(tài)，無法驅(qū)動負載。

這會導(dǎo)致跳步和停轉(zhuǎn)，過度振動和噪音。

伺服限制

伺服電機能夠提供比步進電機更大的功率，但確實需要更復(fù)雜的驅(qū)動電路和位置反饋才能精確定位。伺服電動機也比步進電動機昂貴得多，并且通常更難找到。伺服電機通常需要齒輪箱，特別是對于低速運行。對齒輪箱和位置編碼器的要求使伺服電動機的設(shè)計在機械上更加復(fù)雜，并增加了系統(tǒng)的維護要求。最重要的是，在增加位置編碼器成本之前，伺服電動機比步進電動機貴。

摘要

選擇最適合您應(yīng)用的電動機取決于系統(tǒng)的一些關(guān)鍵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，包括成本，位置精度要求，扭矩要求，驅(qū)動器功率可用性和加速度要求。總體而言，伺服電機最適合于高速，高扭矩應(yīng)用，而步進電機更適合于低加速度，高保持扭矩的應(yīng)用。了解更多電機專業(yè)知識及技巧，可加入電機行業(yè)內(nèi)qq群136274082，業(yè)內(nèi)專業(yè)老師傅解答。