步進電機與伺服電機

步進電機與伺服電機

       傳統(tǒng)步進電機與伺服電機的基本區(qū)別在于電機類型及其控制方式。步進電機通常使用50到100極無刷電機，而典型的伺服電機只有4到12極。極點是電機的一個區(qū)域，其中北極或南極磁極是由永磁體磁鐵或通過繞組的線圈通過電流產(chǎn)生的。

       步進電機不需要編碼器，因為它們可以在多個極點之間精確地移動，而極少數(shù)的伺服電機則需要一個編碼器來跟蹤它們的位置。當伺服單元讀取電機編碼器與指令位置[閉環(huán)]之間的差值，并調(diào)整移動所需的電流時，步進電機僅使用脈沖[開環(huán)]遞增地移動。

      步進機和伺服機之間的一些性能差異是各自電機設(shè)計的結(jié)果。步進電機比伺服電機有更多的極點。步進電機旋轉(zhuǎn)一圈需要比伺服電機更多的電流通過繞組。與伺服相比，步進電機的設(shè)計會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速降低。使用更高的驅(qū)動總線電壓通過減小繞組的電氣時間常數(shù)來降低這種影響。相反地??，高極數(shù)在較低速度下具有有益效果，使得步進電機相對于相同尺寸的伺服電機具有扭矩優(yōu)勢。

　　另一個區(qū)別是每種電機類型的控制方式。傳統(tǒng)的步進電機在開環(huán)恒流模式下工作。這是節(jié)約成本，因為大多數(shù)定位應(yīng)用都不需要編碼器。但是，以恒定電流模式運行的步進電機系統(tǒng)會在電機和驅(qū)動器中產(chǎn)生大量的熱量，這是一些應(yīng)用的考慮因素。伺服控制僅通過提供移動或保持負載所需的電機電流來解決此問題。它也可以提供一個峰值轉(zhuǎn)矩，比加速時的最大連續(xù)電機轉(zhuǎn)矩高幾倍。然而，步進電機也可以通過增加一個編碼器在全伺服閉環(huán)模式下進行控制。

　　與舵機相比，分檔器更容易調(diào)試和維護。它們更便宜，特別是在小型電機應(yīng)用中。如果在設(shè)計限制范圍內(nèi)操作，它們不會丟失步驟或需要編碼器。步進電機在靜止狀態(tài)下保持穩(wěn)定，并保持其位置沒有任何波動，特別是在動態(tài)載荷下。

　　伺服系統(tǒng)在要求速度大于2,000轉(zhuǎn)/分鐘的高速應(yīng)用中要求極高，而且在高速下要求高轉(zhuǎn)矩或要求高動態(tài)響應(yīng)。在低于2000RPM的轉(zhuǎn)速下以及低到中等的加速度和高保持轉(zhuǎn)矩下，步進的性能非常出色。