伺服与步进电机的差异是什么？
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- 发布时间：2020-12-02
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【概要描述】伺服与步进电机有同样的构造，并且使用相同的运转原理。两个电机都包含有一个永磁体的转子以及一个带有绕线绕组的定子。
伺服与步进电机的差异是什么？
【概要描述】伺服与步进电机有同样的构造，并且使用相同的运转原理。两个电机都包含有一个永磁体的转子以及一个带有绕线绕组的定子。
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伺服与步进电机有同样的构造，并且使用相同的运转原理。两个电机都包含有一个永磁体的转子以及一个带有绕线绕组的定子。两者都是通过电或者应用直流电压给定子绕组来运转，这个意味着转子来移动。然而，这个就是伺服与步进电机的唯有的相似之处。
步进电机的驱动方式
步进电机有50到100极并且是两相设备。相反的是，伺服电机有4到12极并且是三相设备。
步进电机驱动器产生随着速度改变的带有频率的正弦波，但是大小是常值。
伺服驱动器，另一方面，产生带有变频与大小的正弦波，这允许它们控制速度与扭矩。
步进电机的控制方法
传统的步进电机在接受到一个指令后推进到一定的脉冲数来移动，这个是与距离成相关的。步进电机被认为是开环系统因为他们缺少一个反馈机制来确认目标位置已经达到。伺服电机同样也会在收到控制器的指令后进行移动。相反于开环步进电机系统的运转，伺服电机是闭环系统，并且带有内置的编码器，其不断地与控制器进行接触，这使得任何所需要的调整以保证目标位置来达到。
在步进电机系统中，如果可获得的电机扭矩是不够来克服负载的话，那么电机将会停止或者跳过一个或者更多个脉冲，制造一个在理想的位置与实际所到达的位置的差异。为了避免这个问题，步进电机通常是大尺寸以保证在最差的负载扭矩与电机的可获得扭矩之间存在剩余。除了增大电机尺寸外，还存在着另外一个选择。通过增加编码器，并且运行在伺服模式下，步进电机系统能够获得位置监控与控制，就像伺服电机一样。
在闭环模式下运行步进电机最直接的方式是来比较基于步数而已经获得的理论位置，以及基于编码器反馈而得到的实际位置。如果在目标与实际位置之间存在差异的话，控制器将启动一个修正动作。
尽管上述的方法是无功的，在移动完成后，修改电机的位置，一个闭环步进电机能够持续性地监控位置步数与编码器反馈之间的差异（这典型地嵌入在负载之中）。伴有不停的反馈，补偿可以实时的完成，通过增加脉冲频率，临时性地增加电流，或者调整步距角。
在闭环模式下，运转步进电机的第三个方式是利用正弦换向。如果定子与转子磁场没有进行合适的对齐，编码器调整电机电流以便精确匹配所需要的扭矩来移动或者控制负载。因为反馈是被用来控制扭矩的，通过监控电机电流，这个模式有时被称为伺服控制。在伺服控制模式下，步进电机事实上表现的就像高极点伺服电机。但是，没有箱传统步进电机那样所呈现的噪音与共振，这提供了更加平滑的运动与更加精确的控制。因为电流是动态的，而不是像传统步进电机那儿一样是常值，电机发热的问题就极大的避免了。
闭环步进电机消除了传统开环系统的许多缺陷，使得它们在性能上与伺服电机相似。在要求高速，高速高扭矩，有能力处理变化负载的应用中，伺服电机的性能要由于闭环步进电机。
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