伺服步进电机和步进电机的区别(伺服电机相对于步进电机的优点)

通用电机主要用作设备连续旋转的动力源。相反，装有控制机构的伺服电机只能以固定的角度旋转，并停在精确的位置。利用这一特性，伺服电机被广泛应用于工业和爱好领域的各种设备控制场景，从工业机器人的联合定位到确定无线电控制飞机的方向舵角度。

伺服电机的定义

伺服电机的伺服是指控制机构。在科技领域，被控方称为主控方，被控方称为从控方。据说Servus和slave都来源于拉丁奴隶。

也就是说，伺服电机这个名字是指按照指令忠实工作的电机。只要能控制旋转位置和速度，无论什么机构，电机都叫伺服电机。

因此，有时步进电机和无芯电机包含在伺服电机中。在这里，我们解释配有编码器(旋转检测器)的伺服电机的类型，并根据这些信息使用驱动器来控制速度和位置(角度)。

伺服电机与步进电机的区别

步进电机和伺服电机一样，都装有通过接收外部信号来控制旋转角度的机构。它们都可以执行设备定位等操作，但它们有以下区别。

1.控制方式

伺服电机通过编码器(旋转检测器)检测旋转位置，并将编码器检测到的信息反馈给控制器以控制位置。因此，可以实现高精度停止，即使在旋转期间停止，如果位置偏离，也可以返回到原始位置。另一方面，步进电机的旋转角度与脉冲数成正比，驱动器通过从控制器接收该脉冲信号来控制位置。因此，实际上，它不需要一个机制来检测位置，所以它不能识别位置偏差。因此，由于意外的负载波动和其他原因，可能会出现失步(指示的旋转角度与电机旋转不同步)。

伺服电机

程序控制器(脉冲信号)驱动器(电流转换)电机编码器(编码器信号)驱动器(动作信息)控制器

步进电机

程序控制器(脉冲信号)驱动器(电流转换)电机

2.扭矩/转速

伺服电机在低速和高速区域都能产生稳定的扭矩，因此可以实现高速运行。步进电机只能在低速区域产生较高的转矩，而在高速区域转矩下降，不适合高速旋转。

3.成本

伺服电机比步进电机成本更高，因为它需要使用昂贵的旋转编码器和伺服控制装置(伺服驱动器)。

4.加速性能

步进电机从静止加速到工作速度(通常每分钟几百转)需要200 ~ 400毫秒。交流伺服系统加速性能好，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于需要快速启停的控制场合。

伺服电机的历史

伺服电机技术随着工业机器人的进步

美国从20世纪50年代起重视工厂的自动化，并开始了以皮带输送机、自动化装置、工业机器人等为代表的自动化进程。初期的自动化装置和工业机器人的执行器使用液压和气压定位，存在精度、使用的稳定性、管线、漏油漏气等课题。

之后，随着20世纪50〜60年代DC伺服电机技术不断发展，实用性不断提高，它开始用于工业机器人，以替代存在问题的液压和气压机构。

到了20世纪80年代，出现了AC伺服电机，机器人有了追求更小更轻的趋势等，AC伺服电机因其较高的实用性，现如今几乎应用在所有工业领域的设备类产品上。

伺服电机的类型

伺服电机可以分为DC伺服电机和AC伺服电机两类。

DC伺服电机

由带刷DC（直流）电机驱动的伺服电机。DC电机比AC电机容易控制，且体积小、价格低，因此以前广泛使用，但是随着AC电机控制技术的发展，现在使用的机会越来越少了。

AC伺服电机

由AC（交流）电机驱动的伺服电机。其控制比DC电机复杂，但是随着控制技术的发展，现在已经是使用最普遍的伺服电机了。

AC伺服电机按照驱动电机的类型可以分为同步（SM）型和感应（IM）型两类。两者的区别在于是否使用永磁体。

同步（SM）型使用永磁体。电机输出功率越大，昂贵永磁体的使用量也越多，所以成本较高。因此，多用于输出功率较小的领域（不足10kW），现如今随着高性能永磁体的出现，同步型也就成了主流产品。

感应（IM）型不使用永磁体，用于输出功率较大的领域（10kW以上）。

伺服电机的用途

伺服电机的优势是精确的定位控制，因此广泛应用于工业机器人和精密机械的控制。

/工业机器人的关节

/人形（类人）机器人的关节

/食品机械的控制装置

/包装机械的控制装置

/输送装置的皮带机构

/电动车辆等的自动门

/液晶和半导体的检查装置等的X-Y工作台

/冲压和辊式给料机

/机床和检查装置的旋转工作台

/压力装置的控制

/邦定装置的控制

/树脂成型机的控制

/娱乐设备的控制

/无线电控制等业余爱好的用途

/涂层和气相沉积装置

/液晶和半导体的旋转式清洗装置

结语：

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。