步进电机与伺服电机的优缺点

一、步进电机

优点：

1、电机旋转的角度正比于脉冲数；

2、电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）；

3、由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性；

4、优秀的起停和反转响应；

5、由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；

6、电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本；

7、仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转；

8、由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。

缺陷：

1、如果控制不当容易产生共振；

2、难以运转到较高的转速；

3、难以获得较大的转矩；

4、在体积重量方面没有优势，能源利用率低；

5、超过负载时会破坏同步，高速工作时会发出振动和噪声。

二、伺服电机

优点：

1、无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。

2、定子绕组散热比较方便。

3、惯量小，易于提高系统的快速性。

4、适应于高速大力矩工作状态。

缺点：

1、必须根据负荷的需要调整伺服;

2、会出现电刷磨损的粉末，无法在干净的环境下使用;

3、电刷会有消耗，需要保养;

4、会产生机械及电机的噪声。

扩展资料：

如何正确选择伺服电机和步进电机

主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：

负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。

参考资料：

百度百科-伺服电机

百度百科-步进电机

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。>

伺服电机主要分为三类：直流伺服电机、交流伺服电机和步进伺服电机。它们各自的特点和应用如下：

直流伺服电机
直流伺服电机具有响应速度快，转矩密度高，尤其适合低速、中负载和高数据精确控制的应用。但由于使用寿命较短和维护相对复杂，现在使用较少。

交流伺服电机
交流伺服电机是一种使用交流电源进行供电的伺服电机，具有能耗低、服务寿命长等特点，在高负荷或高力矩加点应用中表现更突出。市场上基本上以无刷电机为主。

步进伺服电机
步进伺服电机是一种将步进电机与伺服控制技术相结合的新型马达形式。比传统步进电机响应速度快、失步率低、扭距均匀、不易失步和多圈输出，广泛应用于印刷、包装、切纸及线性放送系统等需要高精度定位、稳定性和可控性的工作领域。

以上三种伺服电机在设计时需要根据实际应用需求进行选择，并考虑到电源、通讯、编码器和传感器等配合使用；同时在使用过程中也应注意保持其状态量的精确性和稳定性，尽可能延长使用寿命并提高效率。

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