傳統步進(jìn)電機和基于伺服的系統之間的基本區別在于電機的類(lèi)型及其控制方式。步進(jìn)電機通常使用50至100極的無(wú)刷電機，而典型的伺服電機只有4至12極。磁極是電動(dòng)機的一個(gè)區域，在該區域中，永久磁鐵或通過(guò)使電流流經(jīng)繞組的線(xiàn)圈產(chǎn)生北極或南極磁極。

步進(jìn)器不需要編碼器，因為它們可以在許多個(gè)極點(diǎn)之間精確地移動(dòng)，而伺服器(極數很少)需要一個(gè)編碼器來(lái)跟蹤其位置。步進(jìn)器僅使用脈沖[開(kāi)環(huán)]進(jìn)行增量移動(dòng)，而伺服器讀取電機編碼器和指令位置[閉環(huán)]之間的差，并調整移動(dòng)所需的電流。

步進(jìn)與伺服：優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

步進(jìn)器和Servos之間的某些性能差異是由于它們各自的電機設計導致的。步進(jìn)電動(dòng)機的極數比伺服電動(dòng)機多得多。步進(jìn)電動(dòng)機的一轉需要比伺服電動(dòng)機更多的通過(guò)繞組的電流交換。與伺服器相比，步進(jìn)電機的設計會(huì )導致較高速度下的扭矩下降。

使用較高的驅動(dòng)總線(xiàn)電壓會(huì )減輕繞組的電時(shí)間常數，從而降低這種影響。相反，高磁極數在較低速度下具有有益的作用，這使步進(jìn)電機具有優(yōu)于相同尺寸的伺服電機的轉矩優(yōu)勢。

另一個(gè)區別是每種電動(dòng)機類(lèi)型的控制方式。傳統的步進(jìn)器以開(kāi)環(huán)恒流模式運行。由于大多數定位應用都不需要編碼器，因此可以節省成本。但是，以恒定電流模式運行的步進(jìn)系統會(huì )在電動(dòng)機和驅動(dòng)器中產(chǎn)生大量的熱量，這是某些應用的考慮因素。

伺服控制通過(guò)僅提供移動(dòng)或保持負載所需的電動(dòng)機電流來(lái)解決此問(wèn)題。它還可以提供比用于加速的最大連續電動(dòng)機轉矩高幾倍的峰值轉矩。但是，也可以通過(guò)添加編碼器在此全伺服閉環(huán)模式下控制步進(jìn)電機。

步進(jìn)器比伺服器更易于調試和維護。它們比較便宜，特別是在小型電機應用中。如果在其設計限制內運行，它們不會(huì )丟失步驟或需要編碼器。踏步機在靜止時(shí)保持穩定并保持其位置無(wú)波動(dòng)，尤其是在動(dòng)態(tài)負載下。

Servos非常適合要求速度大于2,000 RPM的應用，以及在高速下具有高扭矩或需要高動(dòng)態(tài)響應的應用。步進(jìn)器在速度低于2,000 RPM時(shí)表現出色，并且具有低至中等的加速度以及高保持轉矩。

步進(jìn)與伺服：判決

伺服控制系統最適合涉及動(dòng)態(tài)負載變化的高速，高扭矩應用。步進(jìn)控制系統價(jià)格便宜，是要求中低加速度，高保持轉矩以及開(kāi)環(huán)或閉環(huán)操作具有靈活性的應用的最佳選擇。

誰(shuí)進(jìn)行步進(jìn)控制?

許多制造商專(zhuān)注于低成本，廉價(jià)的步進(jìn)產(chǎn)品，以低廉的價(jià)格提供基本性能。這些公司通常在有限的技術(shù)支持下從海外合作伙伴(如中國)采購設計和/或制造產(chǎn)品。

少數美國技術(shù)公司設計，制造和銷(xiāo)售性能更高的步進(jìn)電機系統，可與更昂貴的伺服控制系統相媲美。Advanced Micro Controls Inc(AMCI)就是這樣一家公司，擁有超過(guò)15年的完整步進(jìn)解決方案設計和制造經(jīng)驗。了解更多電機專(zhuān)業(yè)知識及技巧，可加入qq群136274082，業(yè)內專(zhuān)業(yè)老師傅解答。