步進(jìn)電機(jī)作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。

　　雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號(hào))，但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異。一起了解下伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的性能差異有哪些。

　　1）控制精度不同

　　兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°，也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。

　　交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證，KINCO伺服電機(jī)國內(nèi)標(biāo)配編碼器為8000inc/rev。

　　2)低頻特性不同

　　步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況以及驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。

　　交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(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。

　　3)矩頻特性不同

　　步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。伺服電機(jī)則不同，往往在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)(一般為2000RPM或3000RPM)均能輸出額定扭矩。

　　4)過載能力不同

　　步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力，而伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。Ecovario驅(qū)動(dòng)器可以短時(shí)提供3倍額定電流輸出，具備較強(qiáng)的過載輸出能力。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆]有這

　　種過載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。

　　5)運(yùn)行性能不同

　　步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速過高而停止時(shí)間較短又易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，為保證控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，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)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

　　6)速度響應(yīng)性能不同

　　步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要上百毫秒。而伺服電機(jī)的加速時(shí)間往往只需要幾毫秒或幾十毫秒。常用于要求快速啟停的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的性能差異?綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)目仉姍C(jī)。