求助达人:步进电机与伺服电机有什么区别?

leegs00 · 发表于 2009-6-6 09:13:29

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在一个自动化系统中,各位达人是依据什么选择电机?
步进电机与伺服电机有什么区别?

kprince · 发表于 2009-6-6 09:36:13

知道的请赐教！
小弟拜读一下

pss0902 · 发表于 2009-6-6 09:54:43

步进电机是开环控制，即控制系统只给出电机转动的脉冲数，没有控制信号的反馈，至于电机转过的角度准确不准确控制系统也就不管了；伺服电机是闭环控制，控制系统除给出电机转动的脉冲数外，还通过电机内的编码器等元件对电机转过的角度信息进行反馈，控制系统根据反馈信息进行比对后作出修正指令，角度转过头了，把它拉回来，角度没到设定的位置让它继续转，通过N次的修正，电机转过的角度很准确。

虎强 · 发表于 2009-6-6 10:47:10

海棠兄讲的很形象

一般是根据设备要求的精度及开发费用来进行选择，步进电机相对便宜，但伺服电机精度高。

全面点的介绍，转帖一文：
步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同
两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。
三、矩频特性不同
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
四、过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同
步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
六、速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA 400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。

zamcompy · 发表于 2009-6-6 15:53:19

简单的说，低速的力矩小的可以用步进电机，便宜可靠。高速大力矩或力矩变化大的。要求高的贵的可以用伺服电机。

csl01514218 · 发表于 2009-6-6 17:12:59

那步进电机与伺服电机有没有重量轻点的呢?我要做一个便携式的切割灌木的设备，因为是现场操作，要求体积小，三相电或者单相电都可以，想用异步电机带动刀具，但是异步电机的重量太重，不便携，是否考虑采用步进电机或着伺服电机?
请大家指教

lalala88 · 发表于 2009-6-6 18:55:39

学习了！！！！

pss0902 · 发表于 2009-6-6 22:31:07

原帖由 csl01514218 于 2009-6-6 17:12 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif- S+ K4 ?0 E: m
那步进电机与伺服电机有没有重量轻点的呢?我要做一个便携式的切割灌木的设备，因为是现场操作，要求体积小，三相电或者单相电都可以，想用异步电机带动刀具，但是异步电机的重量太重，不便携，是否考虑采用步进电机或 ...

步进电机或伺服电机好象都是单相的。与普通电机相比，伺服电机都不是很重，但多了伺服控制器等控制器件，从你的要求来看，不一定比普通电机使用起来方便，价格也要贵很多。

[ 本帖最后由 pss0902 于 2009-6-6 22:32 编辑 ]

虎强 · 发表于 2009-6-7 18:58:08

切割灌木就不必用步进或伺服电机了，这个没有严格的位置或速度控制吧。转速有要求，普通电机加变频器就可实现。便携式的直接用柴油或汽油机，连电都省了

luguangquan2000 · 发表于 2009-6-10 13:10:34

还是版主牛！正解！支持一下！步进价格低廉、精度不太高，国内有很多生产商，并且质量也不错。伺服电机精度很高，一般用在像数控机械（数控机床）上面，但是价格很高，目前国内也有生产，不过都不怎么出名，可能跟销售方式和产品本身质量有关。
前几年出来一种无刷直流马达，这种马达的精度和价格介于步进跟伺服之间，很多中端客户喜欢用。

allen.jun · 发表于 2009-7-25 23:30:50

学习学习啊.

longwaves · 发表于 2009-7-29 08:43:09

自己曾了解一些，但没有大家的内容全

xf81519 · 发表于 2009-7-30 14:06:07

功率差不多的一套步进电机控制设备与伺服电机相比较，价格相差多小？

coolvtr · 发表于 2009-7-30 16:07:58

伺服电机就是步进电机的加强版，性能加强了，价格也加强了不少，差不多大小的贵2~3倍都很正常

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