步進電機和交流伺服電機的六大性能比較

文章出處：漢德保(HDB MOTOR)電機人氣：4941發表時間：2018-10-31

步進電機是我們最為熟悉的一種執行元件，在國內的數字控制系列中應用十分廣泛。然而隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中。步進電機與交流伺服電機相比較固然會有相似之處（脈沖串和方向信號），但在使用場合及性能方面還是存在著較大的差異。就此問題，漢德保電機將為大家將兩者間的使用性能作一分析對比。

一、步進電機和交流伺服電機控制精度性能比較

首先看步進電機方面，兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。

交流伺服電機的控制精度由電機軸后真個旋轉編碼器保證。對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。

二、步進電機和交流伺服電機低頻特性性能比較

步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般以為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。

交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析性能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統調整。

三、步進電機和交流伺服電機矩頻特性性能比較

步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。

交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。

四、步進電機和交流伺服電機過載能力不同性能比較

步進電機一般不具有過載能力。

交流伺服電機具有較強的過載能力。

五、步進電機和交流伺服電機運行性能比較

步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速題目。

交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠。

六、步進電機和交流伺服電機速度響應性能比較

步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。

交流伺服系統的加速性能較好，多數交流伺服電機從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

綜上所述，交流伺服系統在很多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、本錢等多方面的因素，選用適當的控制電機。

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此文關鍵詞：步進電機和交流伺服電機

步進電機和交流伺服電機的六大性能比較

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