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如何區(qū)分伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)

分類：技術(shù)中心 1432人瀏覽 2018-06-28

有人說(shuō)「伺服電機(jī)其實(shí)是個(gè)系統(tǒng)」，也有人說(shuō)的「伺服電機(jī)確實(shí)就是電機(jī)」誰(shuí)對(duì)呢？其實(shí)都不算錯(cuò)。這里的區(qū)別主要在于如何定義電機(jī)。

如果從原理角度來(lái)看，只把最核心的定子轉(zhuǎn)子算作電機(jī)，那伺服電機(jī)當(dāng)然是個(gè)系統(tǒng)，因?yàn)樗欧刂齐娐肥窃陔姍C(jī)之外的。如果從設(shè)備分類來(lái)看，整個(gè)外殼里面都算電機(jī)，那伺服電機(jī)就是個(gè)單獨(dú)的電機(jī)。

其實(shí)在工程上并不像做理論研究那樣需要特別嚴(yán)格的定義，至少在伺服電機(jī)到底是什么東西這點(diǎn)上，大家都是沒(méi)有分歧的，也不可能有人單獨(dú)拿一個(gè)不帶伺服電路的核心電機(jī)出來(lái)銷售吧。

現(xiàn)在就來(lái)說(shuō)說(shuō)這兩者的主要區(qū)別。其實(shí)兩者不是并列關(guān)系，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)是可以在功能上對(duì)比的，步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)本質(zhì)上的最大區(qū)別在于，一個(gè)是開(kāi)環(huán)控制，一個(gè)是閉環(huán)控制。

伺服電機(jī)

一般工業(yè)用的伺服電機(jī)都是三環(huán)控制，即電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)，分別能反饋電機(jī)運(yùn)行的角加速度、角速度和旋轉(zhuǎn)位置。芯片通過(guò)三者的反饋控制電機(jī)各相的驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度和位置都準(zhǔn)確按照預(yù)定運(yùn)行。伺服電機(jī)能保證只要負(fù)載在額定范圍內(nèi)，就能達(dá)到很高的精度，具體精度首先受制于編碼器的碼盤(pán)，與控制算法也有很大關(guān)系。

與步進(jìn)電機(jī)原理結(jié)構(gòu)不同的是，伺服電機(jī)由于把控制電路放到了電機(jī)之外，里面的電機(jī)部分就是標(biāo)準(zhǔn)的直流電機(jī)或交流感應(yīng)電機(jī)。一般情況下電機(jī)的原始扭矩是不夠用的，往往需要配合減速機(jī)進(jìn)行工作，可以使用減速齒輪組或行星減速器。伺服電機(jī)常用于需要高精度定位的領(lǐng)域，比如機(jī)床、工業(yè)機(jī)械臂、機(jī)器人等。

步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)接收的是電脈沖信號(hào)，根據(jù)信號(hào)數(shù)量轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的步距角。通俗來(lái)講就是你推一下，我動(dòng)一下。動(dòng)的角度就是步距角，是步進(jìn)電機(jī)的固有屬性。假如步距角是15°，表示每接收一個(gè)脈沖電機(jī)就轉(zhuǎn)過(guò)15°。所謂開(kāi)環(huán)，就是只管控制，不管反饋。

步進(jìn)電機(jī)接收脈沖后轉(zhuǎn)動(dòng)，但不保證一定能轉(zhuǎn)到。比如脈沖頻率過(guò)高或者負(fù)載較大，就會(huì)造成失步，也就是沒(méi)轉(zhuǎn)到位。所以說(shuō)使用步進(jìn)電機(jī)的場(chǎng)合，要么不需要位置反饋，要么在其他設(shè)備上進(jìn)行位置反饋。比如模型小車的車輪、光驅(qū)的光頭、攝像機(jī)云臺(tái)，以及各種行業(yè)機(jī)械設(shè)備等。

步進(jìn)電機(jī)與普通直流交流電機(jī)的原理均不同，步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)靠的是定子線圈繞組不同相位的電流以及定子和轉(zhuǎn)子上齒槽產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。而伺服電機(jī)則是閉環(huán)控制，即通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)反饋電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，由控制芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。