步进电机和伺服电机哪个好(深入理解步进电机与伺服电机的原理、结构与应用)

Posted 2023-05-30

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步进电机和伺服电机哪个好(深入理解步进电机与伺服电机的原理、结构与应用)

在许多领域都需要各种电机，包括知名的步进电机和伺服电机。但是，对于许多用户而言，他们不了解这两种电机的主要区别，因此他们始终不知道如何选择。那么，步进电机和伺服电机之间的主要区别是什么？

• 基本结构

步进电机结构图（图片来源：鸣志公司）

伺服电机结构图（图片来源：鸣志公司）

下文简单叙述它们的差异：

1、工作原理

这两种电机在原理上有很大的不同，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，查看步进电机的工作原理。

而伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，这样系统就会清楚发了多少脉冲和收了多少脉冲回来，从而能够精确的控制电机的转动，实现精确的定位。

2、控制精度

步进电机的精度一般是通过步距角的精准控制来实现的，步距角有多种不同的细分档位，可以实现精准控制。
而伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器保证的，一般伺服电机的控制精度要高于步进电机。

3、转速与过载能力

步进电机在低速运转的时候容易出现低频振动，所以当步进电机在低速工作时候，通常还需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，而伺服电机则没有这种现象的发生，其闭环控制的特性决定了其在高速运转时保持优秀的性能。两者的矩频特性不同，一般伺服电机的额定转速要大于步进电机。
步进电机的输出力矩会随着转速的升高而下降，而伺服电机则是恒力矩输出的，所以步进电机一般没有过载能力，而交流伺服电机的过载能力却较强。

4、运行性能

步进电机一般是开环控制，在启动频率过高或者负载过大的情况下会出现失步或堵转现象，所以使用时需要处理好速度问题或者增加编码器闭环控制，查看什么是闭环步进电机。而伺服电机采用的是闭环控制，更容易控制，不存在失步现象。

5、成本

步进电机在性价比上是有优势的，要实现相同功能的情况下伺服电机的价格要大于同功率的步进电机，伺服电机的高响应、高速性及高精度的优点决定了产品的价格高昂，这是无可避免的。

综上所述，步进电机和伺服电机无论是从工作原理、控制精度、过载能力、运行性能及成本方面来说都存在有较大的差异之处。但是两者各有优势，用户如果想要从中做出选择就需要结合自身的实际需求和应用场景。