伺服電機和步進電機在應用於(yu) 精密機床的區別

       我國在精密機床和機器人兩(liang) 大方麵落後日德的現狀，高端伺服電機不能國產(chan) 之殤，也是國人的心病之一。伺服電機在功能和結構上與(yu) 步進電機很相似，但是二者在性能上有非常大的差異。

步進電機結構圖

伺服電機結構圖

首先， 伺服電機與(yu) 步進電機控製的精度不同

       兩(liang) 相混合式步進電機步距角一般為(wei) 1.8°、0.9°，五相混合式步進電機步距角一般為(wei) 0.72°、0.36°。而交流伺服電機的控製精度由電機軸後端的旋轉編碼器保證，對於(yu) 帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收131072個(ge) 脈衝(chong) 電機轉一圈，即其脈衝(chong) 當量為(wei) 360°/131072=0.0027466°，是步距角為(wei) 1.8°的步進電機的脈衝(chong) 當量的1/655。

第二，伺服電機 與(yu) 步進電機的低頻特性不同

       步進電機在低速時易出現低頻振動現象，步進電機的工作原理決(jue) 定了低頻振動現象對於(yu) 機器的正常運轉非常不利，步進電機存在固定的共振點，很多步進驅動器通過自動計算其振點，以調整控製算法來達到抑製其振的目的。

       交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會(hui) 出現振動現象。交流伺服係統具有共振抑製功能，可彌補機械的剛性不足，並且係統內(nei) 部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便於(yu) 係統調整。

       伺服係統的振動抑製功能包含共振抑製及阻尼減振兩(liang) 個(ge) 部分。

共振抑製

阻尼減振

第三，伺服電機與(yu) 步進電機矩頻特性不同

       步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會(hui) 急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為(wei) 恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為(wei) 2000RPM或3000RPM）以內(nei) ，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為(wei) 恒功率輸出。

相同尺寸下的伺服電機與(yu) 步進電機的速度力矩特性比較

第四，伺服電機與(yu) 步進電機過載能力不同

       步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以M2交流伺服係統為(wei) 例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為(wei) 額定轉矩的二到三倍，可用於(yu) 克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。

第五，伺服電機與(yu) 步進電機運行性能不同

       步進電機的控製為(wei) 開環控製，啟動頻率過高或負載過大易出現失步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過衝(chong) 的現象，所以為(wei) 保證其控製精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動係統為(wei) 閉環控製，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nei) 部構成位置環和速度環，一般不會(hui) 出現步進電機的失步或過衝(chong) 的現象，控製性能更為(wei) 可靠。

第六，伺服電機 與(yu) 步進電機速度響應性能不同

       步進電機從(cong) 靜止加速到工作轉速（一般為(wei) 每分鍾幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服係統的加速性能較好，以鳴誌400W交流伺服電機為(wei) 例，從(cong) 靜止加速到其額定轉速3000RPM僅(jin) 需幾毫秒，可用於(yu) 要求快速啟停的控製場合。

       在一些要求非常高的場合，必須采用性能遠高於(yu) 步進電機的伺服電機。我國雖然具有世界上最全的工業(ye) 門類，但是大部分處於(yu) “豪放派”領域，對於(yu) 高端產(chan) 品的積累還有很大的差距。

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