步进电机与伺服电机

步进电机与伺服电机

       传统步进电机与伺服电机的基本区别在于电机类型及其控制方式。步进电机通常使用50到100极无刷电机，而典型的伺服电机只有4到12极。极点是电机的一个区域，其中北极或南极磁极是由永磁体磁铁或通过绕组的线圈通过电流产生的。

       步进电机不需要编码器，因为它们可以在多个极点之间精确地移动，而极少数的伺服电机则需要一个编码器来跟踪它们的位置。当伺服单元读取电机编码器与指令位置[闭环]之间的差值，并调整移动所需的电流时，步进电机仅使用脉冲[开环]递增地移动。

      步进机和伺服机之间的一些性能差异是各自电机设计的结果。步进电机比伺服电机有更多的极点。步进电机旋转一圈需要比伺服电机更多的电流通过绕组。与伺服相比，步进电机的设计会导致转速降低。使用更高的驱动总线电压通过减小绕组的电气时间常数来降低这种影响。相反地??，高极数在较低速度下具有有益效果，使得步进电机相对于相同尺寸的伺服电机具有扭矩优势。

　　另一个区别是每种电机类型的控制方式。传统的步进电机在开环恒流模式下工作。这是节约成本，因为大多数定位应用都不需要编码器。但是，以恒定电流模式运行的步进电机系统会在电机和驱动器中产生大量的热量，这是一些应用的考虑因素。伺服控制仅通过提供移动或保持负载所需的电机电流来解决此问题。它也可以提供一个峰值转矩，比加速时的最大连续电机转矩高几倍。然而，步进电机也可以通过增加一个编码器在全伺服闭环模式下进行控制。

　　与舵机相比，分档器更容易调试和维护。它们更便宜，特别是在小型电机应用中。如果在设计限制范围内操作，它们不会丢失步骤或需要编码器。步进电机在静止状态下保持稳定，并保持其位置没有任何波动，特别是在动态载荷下。

　　伺服系统在要求速度大于2,000转/分钟的高速应用中要求极高，而且在高速下要求高转矩或要求高动态响应。在低于2000RPM的转速下以及低到中等的加速度和高保持转矩下，步进的性能非常出色。