伺服電機與步進電機的區別和性能比較 _知識百科

嚴格來說，步進電機也屬于伺服電機的一種，伺服電機是特指可以精確受控的電機(指轉速、轉角、行程可控等等)，包括直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機，但不嚴格時則多數指交/直流伺服電機。
與交直流伺服電機相比，步進電機最大的特點是轉角、轉速均可方便的精確控制，控制系統簡單，它采用順序脈沖驅動，依次序在定子間接入不同脈沖電流次序，導致步進電機的齒間磁力差距而拉動轉子轉動，控制脈沖的數量直接對應著轉子的齒步數，因此不嚴格要求時，可以省略位置傳感器，而且停轉后有自鎖能力，控制起來比交直流電機容易得多，所以是最常用的伺服電機，特別是在小功率、小體積的電控機械中居統治地位。
但步進電機最大的缺點是轉矩比較小、功率比較小(最大也只是在KW級別)，轉動的平順性也不算好，一般用于小型機電系統。
而交直流伺服電機的主要優點是功率大(可達數百kw)、轉矩大、速度范圍極高(可以極慢也可以極快)，而且轉矩順滑、抖動小，一般用于大型、高性能數控系統，但交/直流伺服系統的控制都很復雜，都需要精確的轉角傳感器或者位置傳感器做閉環控制，算法復雜，而且成本高昂、體積龐大。
直流伺服電機一般采用電壓控制，少數也可以采用電流控制，電壓或電流與電機的轉速之間存在著一定的函數關系，控制系統根據角度傳感器反饋的信號，控制這個電機電壓，最后達到控制電機的轉速或轉角。

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步進電機原理
步進電機作為控制用的特種電機，是將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的步進角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的，改變繞組的通電順序，電機就會反轉。
驅動器原理
步進電機需要使用專用的步進電機驅動器驅動，驅動器由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。功率驅動單元將脈沖發生控制單元生成的脈沖放大，與步進電機直接耦合，屬于步進電機與微控制器的功率接口。

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控制指令單元，接收脈沖與方向信號，對應的脈沖發生控制單元對應生成一組相應相數的脈沖，經過功率驅動單元后送到步進電機，步進電機在對應方向上轉過一個步距角。驅動器的脈沖給定方式決定了步進電機運行方式，如下：
（1）m相單m拍運行
（2）m相雙m拍運行
（3）m相單、雙m拍運行
（4）細分驅動，需要驅動器給出不同幅值的驅動信號
步進電機有一些重要的技術數據，如最大靜轉矩、起動頻率、運行頻率等。一般來說步距角越小，電機最大靜轉矩越大，則起動頻率和運行頻率越高，所以運行方式中強調了細分驅動技術，該方式提高了步進電機的轉動力矩和分辨率，完全消除了電機的低頻振蕩。所以細分驅動器驅動性能優與其他類型驅動器。
伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。
伺服電機原理
伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類。