伺服电机与步进电机的区别和性能比较 _知识百科

严格来说，步进电机也属于伺服电机的一种，伺服电机是特指可以精确受控的电机(指转速、转角、行程可控等等)，包括直流伺服电机、交流伺服电机、步进电机，但不严格时则多数指交/直流伺服电机。
与交直流伺服电机相比，步进电机最大的特点是转角、转速均可方便的精确控制，控制系统简单，它采用顺序脉冲驱动，依次序在定子间接入不同脉冲电流次序，导致步进电机的齿间磁力差距而拉动转子转动，控制脉冲的数量直接对应着转子的齿步数，因此不严格要求时，可以省略位置传感器，而且停转后有自锁能力，控制起来比交直流电机容易得多，所以是最常用的伺服电机，特别是在小功率、小体积的电控机械中居统治地位。
但步进电机最大的缺点是转矩比较小、功率比较小(最大也只是在KW级别)，转动的平顺性也不算好，一般用于小型机电系统。
而交直流伺服电机的主要优点是功率大(可达数百kw)、转矩大、速度范围极高(可以极慢也可以极快)，而且转矩顺滑、抖动小，一般用于大型、高性能数控系统，但交/直流伺服系统的控制都很复杂，都需要精确的转角传感器或者位置传感器做闭环控制，算法复杂，而且成本高昂、体积庞大。
直流伺服电机一般采用电压控制，少数也可以采用电流控制，电压或电流与电机的转速之间存在着一定的函数关系，控制系统根据角度传感器反馈的信号，控制这个电机电压，最后达到控制电机的转速或转角。

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步进电机原理
步进电机作为控制用的特种电机，是将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的步进角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，改变绕组的通电顺序，电机就会反转。
驱动器原理
步进电机需要使用专用的步进电机驱动器驱动，驱动器由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。功率驱动单元将脉冲发生控制单元生成的脉冲放大，与步进电机直接耦合，属于步进电机与微控制器的功率接口。

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控制指令单元，接收脉冲与方向信号，对应的脉冲发生控制单元对应生成一组相应相数的脉冲，经过功率驱动单元后送到步进电机，步进电机在对应方向上转过一个步距角。驱动器的脉冲给定方式决定了步进电机运行方式，如下：
（1）m相单m拍运行
（2）m相双m拍运行
（3）m相单、双m拍运行
（4）细分驱动，需要驱动器给出不同幅值的驱动信号
步进电机有一些重要的技术数据，如最大静转矩、起动频率、运行频率等。一般来说步距角越小，电机最大静转矩越大，则起动频率和运行频率越高，所以运行方式中强调了细分驱动技术，该方式提高了步进电机的转动力矩和分辨率，完全消除了电机的低频振荡。所以细分驱动器驱动性能优与其他类型驱动器。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机原理
伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。