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伺服電機與步進電機的性能比較

步進電機作為一種開環控制的系統，和現代數字控制技術有著本質的聯系。在國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。

運行性能不同。步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠。

速度響應性能不同。步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好，以山洋400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

伺服電機安裝場地

（1）電氣控制柜內的安裝

電氣控制柜內部電氣設備的發熱以及控制柜內的散熱條件，伺服驅動器周圍的溫度將會不斷升高，所以在考慮驅動器的冷卻以及控制柜內的配置情況，保證驅動器周圍溫度在55℃ 以下，相對濕度90以下。長期安全工作溫度在45℃以下。

（2）附近有發熱設備

在高溫條件下工作，會使其壽命明顯縮短，并會產生故障。所以應保證伺服驅動器在熱對流和熱輻射的條件下周圍溫度在55℃以下。

（3）附近有振動設備

采用各種防振措施，保證伺服驅動器不受振動影響，振動保證在 0.5G（4.9m/S） 以下。

（4）伺服驅動器在惡劣環境使用

在惡劣環境使用時，接觸腐蝕性氣體、潮濕、金屬粉塵、水以及加工液體，會使驅動器發生故障。所以在安裝時，必須保證驅動器的工作環境。

（5）伺服驅動器附近有干擾設備

對伺服驅動器的電源線以及控制線有很大的干擾影響，使驅動器產生誤動作。可以加入噪聲濾波器以及其他各種抗干擾措施，保證驅動器的正常工作。注意加入噪聲濾波器后，漏電流會增大，為了避免這個毛病，可以使用隔離變壓器。特別注意，驅動器的控制信號線很容易受到干擾，要有合理的走線和屏蔽措施。

伺服電機定子上的繞組

伺服電機就是一臺兩相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90°的兩個繞組：勵磁繞組和控制繞組。一個是勵磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上；另一個是控制繞組L，聯接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電機又稱兩個伺服電動機。

勵磁繞組串聯電容C, 是為了產生兩相旋轉磁場。適當選擇電容的大小，可使通入兩個繞組的電流相位差接近90°，從而產生所需的旋轉磁場。

勵磁繞組固定接在電源上，當控制電壓為零時，電機無起動轉矩，轉子不轉。若有控制電壓加在控制繞組上，且勵磁電流。和控制繞組電流不相同時，因此便產生兩相旋轉磁場。在旋轉磁場的作用下，轉子便轉動起來。