步進電機與交流伺服電機的性能比較
大多數運動控制系統使用步進電機或全數字交流伺服電機作為執(zhí)行電機。盡管兩者在控制模式（脈沖串和方向信號）上相似，但在性能和應用方面存在很大差異。現在比較一下兩者的性能。
1、控制精度不同，兩相混合式步進電機的步進角一般為3.6°和1.8°，五相混合式步步進電機步進角通常為0.72°和0.36°。也有一些步進角較小的高性能步進電機。交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。對于帶有標準2500線編碼器的電機，由于驅動器內部使用了四倍頻技術，脈沖等效值為360°/10000=0.036°。對于帶有17位編碼器的電機，驅動器每次接收217=131072個脈沖時，電機旋轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。它是步進角為1.8°的步進電機脈沖當量的1/655。
2、不同的低頻特性
步進電機在低速時容易發(fā)生低頻振動。振動頻率與負載條件和驅動器的性能有關，通常認為振動頻率是電機空載起飛頻率的一半。這種由步進電機的工作原理決定的低頻振動現象對機器的正常運行非常不利。當步進電機低速工作時，通常應該使用阻尼技術來克服低頻振動現象，例如在電機上添加阻尼器，或者在驅動器上使用細分技術。
交流伺服電機運行非常平穩(wěn)，即使在低速下也不會振動。交流伺服系統具有共振抑制功能，可以彌補機器剛度的不足，系統內部具有頻率分析功能（FFT），可以檢測機器的共振點，便于系統調整。
3、不同的矩頻特性
步進電機的輸出轉矩隨著速度的增加而減小，并且在更高的速度下會急劇下降，因此其工作速度通常為300-600RPM。交流伺服電機具有恒定的轉矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）內，可輸出額定轉矩，在額定轉速以上，為恒定功率輸出。
4、不同過載能力
步進電機通常不具有過載能力。交流伺服電機過載能力強。我們伺服的最大扭矩是額定扭矩的三倍，可以用來克服啟動時慣性負載的慣性力矩。由于步進電機不具有這樣的過載能力，為了克服這種慣性力矩，往往需要選擇轉矩較大的電機，而機器在正常運行時不需要如此大的轉矩，因此轉矩就出現了。浪費現象。但是我們的閉環(huán)步進可能會過載1.5倍。
5、不同的運行性能
步進電機的控制是開環(huán)控制。如果啟動頻率過高或負載過大，很容易失步或失速。當速度過高時，很容易造成過沖。因此，為了確保其控制精度，應妥善處理。上升和減速問題。交流伺服驅動系統是閉環(huán)控制，驅動可以直接對電機編碼器的反饋信號進行采樣，并形成內部的位置回路和速度回路。一般情況下，步進電機不會出現失步或過沖的現象，控制性能更可靠。
6、不同的速度響應性能
步進電機從靜止加速到工作速度（通常每分鐘幾百轉）需要200到400毫秒。交流伺服系統的加速性能良好，從靜止加速到額定轉速3000RPM只需幾毫秒，可用于需要快速啟動和停止的控制場合。
總之，交流伺服在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。然而，在一些要求較低的場合，步進電機經常被用作執(zhí)行電機。因此，在控制系統的設計過程中，應綜合考慮控制要求和成本等各種因素，選擇合適的電機。
