步進電機和伺服電機的主要區別

來源：機械設計SW教學

在許多領域都需要各種電機，包括知名的步進電機和伺服電機。但是，對于許多用戶而言，他們不了解這兩種電機的主要區別，因此他們始終不知道如何選擇。那么，步進電機和伺服電機之間的主要區別是什么?

基本結構

步進電機結構圖(圖片來源：鳴志公司)

伺服電機結構圖(圖片來源：鳴志公司)

下文簡單敘述它們的差異：

1、工作原理

這兩種電機在原理上有很大的不同，步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件，查看步進電機的工作原理。

而伺服主要靠脈沖來定位，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，這樣系統就會清楚發了多少脈沖和收了多少脈沖回來，從而能夠精確的控制電機的轉動，實現精確的定位。

2、控制精度

步進電機的精度一般是通過步距角的精準控制來實現的，步距角有多種不同的細分檔位，可以實現精準控制。

而伺服電機的控制精度是由電機軸后端的旋轉編碼器保證的，一般伺服電機的控制精度要高于步進電機。

3、轉速與過載能力

步進電機在低速運轉的時候容易出現低頻振動，所以當步進電機在低速工作時候，通常還需采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器或驅動器上采用細分技術等，而伺服電機則沒有這種現象的發生，其閉環控制的特性決定了其在高速運轉時保持優秀的性能。兩者的矩頻特性不同，一般伺服電機的額定轉速要大于步進電機。

步進電機的輸出力矩會隨著轉速的升高而下降，而伺服電機則是恒力矩輸出的，所以步進電機一般沒有過載能力，而交流伺服電機的過載能力卻較強。

4、運行性能

步進電機一般是開環控制，在啟動頻率過高或者負載過大的情況下會出現失步或堵轉現象，所以使用時需要處理好速度問題或者增加編碼器閉環控制，查看什么是閉環步進電機。而伺服電機采用的是閉環控制，更容易控制，不存在失步現象。

5、成本

步進電機在性價比上是有優勢的，要實現相同功能的情況下伺服電機的價格要大于同功率的步進電機，伺服電機的高響應、高速性及高精度的優點決定了產品的價格高昂，這是無可避免的。

綜上所述，步進電機和伺服電機無論是從工作原理、控制精度、過載能力、運行性能及成本方面來說都存在有較大的差異之處。但是兩者各有優勢，用戶如果想要從中做出選擇就需要結合自身的實際需求和應用場景。