伺服電機(jī)是一種常規(guī)電機(jī)，安裝了一個(gè)額外的控制傳感器，作為反饋裝置。步進(jìn)電機(jī)是一種在板驅(qū)動(dòng)器對(duì)中工作的無(wú)刷電機(jī)。


如前所述，伺服電機(jī)是一個(gè)普通電機(jī)，額外安裝了一個(gè)控制傳感器，用作反饋裝置。運(yùn)行期間，控制器將電機(jī)保持在設(shè)定位置。這種互連原理使設(shè)備的速度和精度達(dá)到1微米以下成為可能。


為了將移動(dòng)鎖定在一個(gè)位置而不使其朝相反方向移動(dòng)，控制器必須不斷將電機(jī)電流切換到相反方向，直到收到下一個(gè)命令。通過(guò)這種方法，可以消除跳過(guò)步驟，因?yàn)榫幋a器不斷監(jiān)測(cè)軸偏差，并通過(guò)每次反轉(zhuǎn)電機(jī)的方向來(lái)糾正錯(cuò)誤。

伺服電機(jī)的缺點(diǎn)：

昂貴的維修；

成本高。


步進(jìn)電機(jī)是一種在板驅(qū)動(dòng)器對(duì)中工作的無(wú)刷電機(jī)。通常，步進(jìn)電機(jī)有幾個(gè)相位（繞組），由驅(qū)動(dòng)器交替打開(kāi)。電機(jī)通過(guò)向其中一個(gè)定子繞組施加短脈沖來(lái)旋轉(zhuǎn)，使磁性轉(zhuǎn)子移動(dòng)。


步進(jìn)電機(jī)通常功率較低，不適用于高速和連續(xù)旋轉(zhuǎn)。


根據(jù)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，電機(jī)的物理節(jié)距可以從90度到0.9度不等。可以使用軟件技巧壓碎角度，減少驅(qū)動(dòng)器的噪音，并通過(guò)增加每轉(zhuǎn)的步數(shù)來(lái)提高精度。精度可達(dá)20微米。


盡管步進(jìn)電機(jī)的精度很高，但它有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)：由于電機(jī)沒(méi)有來(lái)自控制器的反饋，因此在更高的負(fù)載下跳步，并且后者在沒(méi)有角度傳感器的情況下無(wú)法跟蹤步進(jìn)電機(jī)的工作。

步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)：

在高加速度和高負(fù)載下跳過(guò)步驟；

難以修復(fù)。

除了額外的角度編碼器引線外，編碼器步進(jìn)電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)沒(méi)有什么不同。這解決了跳過(guò)的問(wèn)題，但增加了很多成本。此外，必須有一個(gè)帶有步進(jìn)誤差校正功能的特殊控制器。

盡管存在這些缺點(diǎn)，但步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)和國(guó)內(nèi)應(yīng)用：



在重型和高精度機(jī)器中（金屬加工、激光切割）；

輕型CNC（家用3D打印機(jī)、雕刻機(jī)）；

機(jī)器人學(xué)（具有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)學(xué)的機(jī)器人）；

玩具（汽車、飛機(jī)）。

常見(jiàn)問(wèn)題

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)之間有什么相似之處？

步進(jìn)電機(jī)用于3D打印機(jī)和其他需要精確控制移動(dòng)的設(shè)備。伺服電機(jī)用于需要平穩(wěn)移動(dòng)的設(shè)備。

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)之間的相似之處在于，它們都使用電磁鐵來(lái)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)。

與步進(jìn)電機(jī)相比，伺服電機(jī)有哪些優(yōu)勢(shì)？

伺服電機(jī)可以在高速下提供高水平的扭矩。它們也易于控制，可以編程來(lái)完成復(fù)雜的任務(wù)，例如在三維空間移動(dòng)機(jī)器人手臂。伺服控制器也比步進(jìn)控制器便宜，并且功率要求較低，因此非常適合用于汽車制造或倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化等移動(dòng)機(jī)器人。

為什么用步進(jìn)電機(jī)代替伺服電機(jī)？

步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)之間的主要區(qū)別在于，步進(jìn)電機(jī)通常比伺服電機(jī)便宜。步進(jìn)電機(jī)也不需要來(lái)自負(fù)載的反饋來(lái)確定必須向電機(jī)軸施加多少功率。

哪個(gè)是更強(qiáng)大的步進(jìn)或伺服？

步進(jìn)電機(jī)的功率不如伺服電機(jī)，因?yàn)樗鼈儧](méi)有多功能性。伺服電機(jī)可以在任意方向上連續(xù)旋轉(zhuǎn)，而步進(jìn)電機(jī)只能以離散步驟旋轉(zhuǎn)。

步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)更復(fù)雜，但制造和使用成本更低。伺服電機(jī)更昂貴，需要更大的功率才能工作，但它們提供了更好的精度和控制。