步進(jìn)電機與伺服電機

步進(jìn)電機與伺服電機

       傳統步進(jìn)電機與伺服電機的基本區別在于電機類(lèi)型及其控制方式。步進(jìn)電機通常使用50到100極無(wú)刷電機，而典型的伺服電機只有4到12極。極點(diǎn)是電機的一個(gè)區域，其中北極或南極磁極是由永磁體磁鐵或通過(guò)繞組的線(xiàn)圈通過(guò)電流產(chǎn)生的。

       步進(jìn)電機不需要編碼器，因為它們可以在多個(gè)極點(diǎn)之間精確地移動(dòng)，而極少數的伺服電機則需要一個(gè)編碼器來(lái)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，并調整移動(dòng)所需的電流時(shí)，步進(jìn)電機僅使用脈沖[開(kāi)環(huán)]遞增地移動(dòng)。

      步進(jìn)機和伺服機之間的一些性能差異是各自電機設計的結果。步進(jìn)電機比伺服電機有更多的極點(diǎn)。步進(jìn)電機旋轉一圈需要比伺服電機更多的電流通過(guò)繞組。與伺服相比，步進(jìn)電機的設計會(huì )導致轉速降低。使用更高的驅動(dòng)總線(xiàn)電壓通過(guò)減小繞組的電氣時(shí)間常數來(lái)降低這種影響。相反地??，高極數在較低速度下具有有益效果，使得步進(jìn)電機相對于相同尺寸的伺服電機具有扭矩優(yōu)勢。

　　另一個(gè)區別是每種電機類(lèi)型的控制方式。傳統的步進(jìn)電機在開(kāi)環(huán)恒流模式下工作。這是節約成本，因為大多數定位應用都不需要編碼器。但是，以恒定電流模式運行的步進(jìn)電機系統會(huì )在電機和驅動(dòng)器中產(chǎn)生大量的熱量，這是一些應用的考慮因素。伺服控制僅通過(guò)提供移動(dòng)或保持負載所需的電機電流來(lái)解決此問(wèn)題。它也可以提供一個(gè)峰值轉矩，比加速時(shí)的最大連續電機轉矩高幾倍。然而，步進(jìn)電機也可以通過(guò)增加一個(gè)編碼器在全伺服閉環(huán)模式下進(jìn)行控制。

　　與舵機相比，分檔器更容易調試和維護。它們更便宜，特別是在小型電機應用中。如果在設計限制范圍內操作，它們不會(huì )丟失步驟或需要編碼器。步進(jìn)電機在靜止狀態(tài)下保持穩定，并保持其位置沒(méi)有任何波動(dòng)，特別是在動(dòng)態(tài)載荷下。

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