步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的主要區(qū)別在哪

一、步進(jìn)電機(jī)

而且它可開環(huán)位置控制，輸入一個(gè)脈沖信號就得到一個(gè)規(guī)定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比，其成本明顯減低，幾乎不必進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序，即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、速度和方向。

我國的步進(jìn)電機(jī)在二十世紀(jì)七十年代初開始起步，七十年代中期至八十年代中期為成品發(fā)展階段，新品種和高性能電機(jī)不斷開發(fā)，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是永磁材料、半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使步進(jìn)電機(jī)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

二、伺服電機(jī)

伺服電機(jī)可以控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在是火花機(jī)、機(jī)械手、精確的機(jī)器等。可同時(shí)配置2500P/R高分析度的標(biāo)準(zhǔn)編碼器及測速器，更能加配減速箱、令機(jī)械設(shè)備帶來可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。調(diào)速性好，單位重量和體積下，輸出功率最高，大于交流電機(jī)，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過步進(jìn)電機(jī)。多級結(jié)構(gòu)的力矩波動(dòng)小。

三、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的主要區(qū)別在哪？

1.工作原理方面的區(qū)別

步進(jìn)電機(jī)是通過依次激活每個(gè)電磁線圈的方式來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的。當(dāng)電流經(jīng)過每個(gè)線圈時(shí)，電磁力將引起轉(zhuǎn)子對齒輪或傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。每次激活電磁線圈，轉(zhuǎn)子就會(huì)以固定的角度移動(dòng)一步。因此，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是離散的，可以精確控制每一步的位置。

相比之下，伺服電機(jī)是通過反饋控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)精確控制和定位。伺服電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)電機(jī)、編碼器和反饋控制器。編碼器會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，并將數(shù)據(jù)反饋給控制器?？刂破鞲鶕?jù)所需位置和實(shí)際位置之間的差異來調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速和力矩輸出，以確保精確的運(yùn)動(dòng)控制。

2.控制方式的區(qū)別

步進(jìn)電機(jī)通常使用開環(huán)控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，控制器向電機(jī)發(fā)送指令，而電機(jī)按照指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。由于步進(jìn)電機(jī)的每一步是離散的，且任意兩步之間存在固定的角度，所以在正常條件下，不需要進(jìn)行位置反饋。這使得步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)相對簡單，控制方式也相對簡單。

而伺服電機(jī)一般采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)的位置反饋來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。編碼器監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，并將該信息反饋給控制器?？刂破髋c輸入的位置指令進(jìn)行比較，并根據(jù)差異對電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。這種閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠提供更高的控制精度和穩(wěn)定性，適用于需要高精度定位的應(yīng)用。

3.輸出轉(zhuǎn)矩的特性差異

步進(jìn)電機(jī)通常具有高轉(zhuǎn)矩輸出，尤其在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩性能優(yōu)于伺服電機(jī)。這使得步進(jìn)電機(jī)在需要承載較大負(fù)載或具有較高靜態(tài)轉(zhuǎn)矩要求的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。然而，在高速運(yùn)行或加速/減速過程中，步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)顯著下降，造成控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能不佳。

伺服電機(jī)則具有較為平滑和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩輸出特性。通過閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服電機(jī)可以在整個(gè)速度范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩輸出。這使得伺服電機(jī)適用于需要高速運(yùn)行、高加速/減速性能以及精確定位的應(yīng)用。

4.控制系統(tǒng)復(fù)雜性的差異

由于步進(jìn)電機(jī)使用開環(huán)控制，其控制系統(tǒng)相對簡單，僅需提供適當(dāng)?shù)拿}沖信號即可實(shí)現(xiàn)基本的轉(zhuǎn)動(dòng)。這使得步進(jìn)電機(jī)較為容易集成到各種控制系統(tǒng)中，成本相對較低。

伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)相對復(fù)雜，需要編碼器和反饋控制器等組件，以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。這使得伺服電機(jī)的集成要求更高，成本也相對較高。但它的高精度和穩(wěn)定性在某些應(yīng)用中是必不可少的。