伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機，是一種補助馬達間接變速裝置。今天我們就從伺服電機與步進(jìn)電機最大的區別來(lái)認識它們，只有對伺服電機與步進(jìn)電機有深入的了解，我們才能更好地選擇適合不同工況的工業(yè)環(huán)境。下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)伺服電機和步進(jìn)電機的最大區別有哪些?
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
首先來(lái)了解伺服電動(dòng)機和步進(jìn)電動(dòng)機的內部結構：
1，低頻特性不同
步進(jìn)電機低速時(shí)，容易發(fā)生低頻振動(dòng)。振頻與負載狀況及驅動(dòng)性能有關(guān)，一般認為振頻是電動(dòng)機空載時(shí)起跳頻率的一半。這一低頻振動(dòng)現象，是由步進(jìn)電機的工作原理決定的，對機器的正常運行非常不利。步進(jìn)電機在低速運行時(shí)，一般應采用阻尼技術(shù)，如在電機上加阻尼器，或在驅動(dòng)上加減振器等，以克服低頻振動(dòng)現象。
交流伺服電機運行十分平穩，低速運行時(shí)也無(wú)振動(dòng)現象。該系統具有諧振抑制功能，可以解決機械剛度不足的問(wèn)題，同時(shí)該系統內部還具有頻率解析機能(FFT)，通過(guò)
FFT可以檢測機械的共振點(diǎn)，便于系統調節。
2，不同過(guò)載能力
步進(jìn)電機一般沒(méi)有過(guò)載的能力。具有較強過(guò)載能力的交流伺服電機。作為一個(gè)例子，松下交流伺服系統具有速度過(guò)載和力矩過(guò)載的特性。它的最大扭矩是額定扭矩的三倍，可以用來(lái)克服啟動(dòng)時(shí)慣性負載所產(chǎn)生的扭矩。步進(jìn)電動(dòng)機由于沒(méi)有這樣的過(guò)載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選擇較大轉矩的電機，而在正常運行中，電動(dòng)機不需要這么大的轉矩，就會(huì )出現浪費力矩的現象。
3，不同的速度響應性能
步進(jìn)馬達由靜止加速到工作速度(通常是每分鐘幾百轉)需要200~400毫秒。以松下 MSMA 400
W交流伺服電機為例，交流伺服系統從靜止加速到3000 RPM的額定轉速只需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。
4，不同運行性能
步進(jìn)電機的控制采用開(kāi)環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負載過(guò)大容易發(fā)生丟步或堵轉，停止時(shí)轉速過(guò)高容易發(fā)生過(guò)沖現象，因此，應處理好升、降速度問(wèn)題，以保證電機的控制精度。在交流伺服驅動(dòng)系統中，采用閉環(huán)控制，可直接采集電機編碼器的反饋信號，并在內部形成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì )出現步進(jìn)電機丟步或過(guò)沖現象，控制性能更可靠。
5，不同的控制精度
兩相混合步進(jìn)電動(dòng)機的步距角一般為3.6°，1.8°;五相混合步進(jìn)電動(dòng)機的步距角一般為0.72°，0.36°。還有一些高性能的步進(jìn)電機，步距角度較小。這種步距角可與德國百格拉公司(BERGER
LAHR)生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機相兼容，步距角可設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°和0.036°，與四通公司生產(chǎn)的步距角相容。
電機軸后端的旋轉編碼器保證了交流伺服電機的控制精度。就松下全數字交流伺服電機而言，由于驅動(dòng)器內部采用了四倍頻技術(shù)，所以對帶2500線(xiàn)標準編碼器的電機，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對具有17位編碼器的馬達來(lái)說(shuō)，每個(gè)驅動(dòng)器接收217=131072個(gè)脈沖馬達旋轉，也就是說(shuō)，它的脈沖當量是360°/131072=9.89秒。即1/655步距角為1.8°的步進(jìn)電機脈沖當量。
通過(guò)以上的分析，我們發(fā)現交流伺服系統在很多方面都優(yōu)于步進(jìn)電機。但是在一些要求不高的場(chǎng)合中也常采用步進(jìn)電機作為執行電機。因此，在設計工業(yè)控制系統時(shí)，應綜合考慮控制要求、成本等因素，選擇合適的伺服控制系統。