步進馬達與伺服馬達差別

步進馬達與伺服馬達差別

步進馬達是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯繫。全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服馬達也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢， 運動控制系統中大多採用步進馬達或全數字式交流伺服馬達 作為執行馬達。雖然兩者在控制方式上相似（脈衝串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。現就二者的使用性能作一比較。

一、控制精度不同

兩相混合式步進馬達步距角一般為 3.6°、 1.8°， 五相混合式步進馬達步距角 一般為 0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進馬達步距角更小。如四通公司生產 的 一 種 用 於慢 走 絲 機 床 的 步 進 電 機 ， 其 步 距 角 為 0.09° ； 德 國 百 格 拉 公 司 （BERGER LAHR） 生產的三相混合式步進馬達其步距角可通過撥碼開關設置為 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混 合式步進馬達的步距角。

交流伺服馬達的控制精度由馬達軸後端的旋轉編碼器保證。 以松下全數字式交流伺服馬達為例，對於帶標準 2500 線編碼器的馬達而言，由於驅動器內部采 用了四倍頻技術，其脈衝當量為 360°/10000=0.036°。對於帶 17 位編碼器的馬達而 言 ， 驅 動 器 每 接 收 217=131072 個 脈 沖 電 機 轉 一 圈 ， 即其 脈 沖 當 量 為 360°/131072=9.89 秒。是步距角為 1.8°的步進馬達的脈衝當量的 1/655。

二.低頻特性不同

步進馬達在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為馬達空載起跳頻率的一半。這種由步進馬達的工作原理所決定的低頻振動現象對於機器的正常運轉非常不利。 當步進馬達工作在低速時，一般應採用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在馬達上加阻尼器，或驅動器上採用細分技術等。 交流伺服馬達運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，並且系統內部具有頻率解析機 能（FFT） ，可檢測出機械的共振點，便於系統調整。

三、矩頻特性不同

步進馬達的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以 其最高工作轉速一般在 300～600RPM。交流伺服馬達為恆力矩輸出，即在其額 定轉速（一般為 2000RPM 或 3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速 以上為恆功率輸出。

四、過載能力不同

步進馬達一般不具有過載能力。交流伺服馬達具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的 三倍，可用於克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進馬達因為沒有這種過載 能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的馬達，而機器在正常工作期間又不需要那麼大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。

五、運行性能不同

步進馬達的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現 象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對馬達編碼器反饋信號 進行採樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進馬達的丟步或過沖的現 象，控制性能更為可靠。

六、速度響應性能不同

步進馬達從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要 200～400 毫秒。 交流伺服系統的加速性能較好，以松下 MSMA 400W 交流伺服馬達為例，從靜止加速到其額定轉速 3000RPM 僅需幾毫秒，可用於要求快速啟停的控制場合。

原文網址：https://kknews.cc/news/lq8m56z.html