引言：電機的應(yīng)用十分地普遍，可以說各個領(lǐng)域都需要用到各種電機，如直流電機、永磁電機、交流電機、步進電機、力矩電機以及伺服電機等，而其中的步進電機和伺服電機在工業(yè)運動控制領(lǐng)域中都是比較重要的控制裝置，但是它們之間的區(qū)別到底在哪呢?本文將以步進電機和伺服電機來進行相關(guān)內(nèi)容的介紹。
電機，也被叫做馬達，是一類可以把電能轉(zhuǎn)變成機械能的裝置，通常包括電動機、發(fā)電機等，而電動機在工業(yè)中要更加普遍一些，所以所謂的電機通常指的是電動機。電機的類型有很多種，如果按照用途來進行分類的話，通常有驅(qū)動電機、控制電機這兩類。
控制電機是自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用范圍比較普遍的一類小型旋轉(zhuǎn)電機，通常應(yīng)用在精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速和位置控制上，在控制系統(tǒng)中常常被當(dāng)作執(zhí)行元件。它還可以分為步進電機、力矩電機、伺服電機以及直流無刷電機等，并且它們都有各自不同的控制任務(wù)。
步進電機
步進電機和伺服電機的介紹
步進電機是一類可以把脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移的裝置，也就是說，當(dāng)驅(qū)動器收到脈沖信號的時候，便會驅(qū)動電機在設(shè)置好的方向上轉(zhuǎn)動一個角度，也就是步距角。我們可以控制脈沖數(shù)來控制角位移量，以實現(xiàn)精準(zhǔn)的定位;另外，我們還可以控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度，以實現(xiàn)電機的調(diào)速。這種電機比較突出的一個優(yōu)勢是它有著出色的位置控制，所以可以應(yīng)用于各個運動控制領(lǐng)域，并且它還有較好地保持扭矩，使它可以成為工業(yè)機器人設(shè)計中的理想電機。
伺服電機是一類可以把電壓信號轉(zhuǎn)變成軸的角速度輸出和角位移輸出的裝置，也可以叫做執(zhí)行電機，它可以十分準(zhǔn)確地控制速度和位置，并且可以把電壓信號轉(zhuǎn)變成扭矩和速度來驅(qū)動控制目標(biāo)。它的體積雖然比較小，但它的過載特性比較好，并且十分地節(jié)能。也是因為這些優(yōu)勢，它被普遍用于飛機、機床以及工業(yè)機器人等各個設(shè)備中。
步進電機常常被誤以為是控制電機中的次要電機，但實際上，它和伺服電機一樣都有著較高的可靠性，并且在自動化程度比較高的設(shè)備中都有用到。
步進電機和伺服電機之間的區(qū)別
1、反饋方面：步進電機是開環(huán)控制，這也就意味著它沒有內(nèi)置編碼器，例如由控制器生成的脈沖、指令以及方向信號發(fā)送到驅(qū)動器中，然后驅(qū)動器便會驅(qū)動電機進行轉(zhuǎn)動，而電機是不會向驅(qū)動器提供任何反饋的。而伺服電機是閉環(huán)控制，這也就意味著它有內(nèi)置編碼器，例如由控制器生成的電壓、指令以及方向信號發(fā)送到驅(qū)動器中，然后驅(qū)動器便會驅(qū)動電機進行轉(zhuǎn)動，而電機會通過內(nèi)置編碼器向驅(qū)動器提供運行反饋。
伺服電機
2、矩頻特性：通常步進電機的額定轉(zhuǎn)速大多在每分鐘三百到四百轉(zhuǎn)左右，因為它的輸出扭矩會隨著轉(zhuǎn)速的增加而不斷減小。而伺服電機的額定轉(zhuǎn)速要高得多，通常在每分鐘兩千或者三千轉(zhuǎn)，所以在實際應(yīng)用中，如果需要驅(qū)動高速機構(gòu)，便可以選擇伺服電機。
3、速度響應(yīng)特性：步進電機從靜態(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速每分鐘三百到四百轉(zhuǎn)的時間通常需要兩百到四百毫秒。而伺服電機從靜態(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速每分鐘三千轉(zhuǎn)的時間通常只需要幾毫秒，可以應(yīng)用在需要快速啟停的控制場合。
4、過載特性：步進電機通常不能過載，如果出現(xiàn)過載，便會出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，只要發(fā)完指定的脈沖信號后，它便不再轉(zhuǎn)動。而伺服電機是可以過載的，通常它在數(shù)分鐘內(nèi)過載四到六倍左右而不損壞。
通過以上內(nèi)容可以了解到這兩類電機在反饋方面、矩頻特性、速度響應(yīng)特性以及過載特性等來說都有較大的區(qū)別，并且都有各自的優(yōu)勢，如果用戶想要選擇合適的控制電機，便需要考慮自身的需求和成本等再進行決定。關(guān)注捷眾機器人，了解更多步進電機和伺服電機的知識。
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