步进电机和伺服电机工作原理？

要了解步进电机和伺服电机工作原理，首先要了解两者的区别在哪里？

我们先说工作原理:

伺服电机内的转子是由驱动器控制的永磁铁U/V/W三相电形成电磁场，转子在这个磁场的作用下旋转。同时，电机将编码器反馈给驱动器。驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子旋转角度。伺服电机的精度取决于编码器的精度（线数）。

（伺服电机）

步进电机是一种将电脉冲转换为角位移的执行器。当步进驱动器接收到脉冲信号时，驱动步进电机按设定方向旋转固定角度（称为“步距角”)，它的旋转是从固定的角度一步一步地运行的。角位移可以通过控制脉冲数量来控制，以实现准确定位的目的；电机旋转速度和加速度可以通过控制脉冲频率来控制，从而达到调速的目的。

差异1：控制方法不同

步进电机通过控制脉冲的数量来控制旋转角度，一个脉冲对应于一个步距角。伺服电机通过控制脉冲时间的长度来控制旋转角度。

差异2：所需的工作设备和工作流程不同

步进电机所需的电源(所需电压由驱动参数给出)、脉冲发生器(现在大部分是板块)、步进电机和驱动器(驱动器设置步距角，如果步距角为0.45°，这时，给脉冲，电机走0.45°）；步进电机的工作要两个脉冲：信号脉冲和方向脉冲。伺服电机所需的电源为开关（继电器开关或继电器板卡）和伺服电机；其工作流程为电源连接开关，然后连接伺服电机。

差异3:低频特性不同

步进电机在低速时容易发生低频振动。振动频率与负载和驱动性能有关，一般认为振动频率是电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机工作原理决定的低频振动现象对机器的正常运行非常不利。当步进电机低速工作时，一般采用阻尼技术来克服低频振动现象，如电机上的阻尼器或驱动器上的细分技术。交流伺服电机运行非常稳定，即使在低速时也不会发生振动。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械刚度不足，系统内部具有频率分析功能（FFT），机械共振点可检测，便于系统调整。

差异4:矩频特性不同

步进电机的输出扭矩随着转速的增加而下降，在较高的速度下会急剧下降，因此其最高工作速度一般为300~600r/min。

交流伺服电机为恒力矩输出，即其额定转速(一般为2000或3000r/min）额定转矩可以在额定转速以上输出恒功率输出。

差异5：过载能力不同

步进电机一般不具备过载能力。

交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，具有速度过载和扭矩过载能力。最大扭矩是额扭矩的3倍，可用于克服启动时惯性负载的惯性扭矩。（由于步进电机没有这种过载能力，为了克服这种惯性扭矩，通常需要选择更大的扭矩电机，机器在正常工作中不需要这么大的扭矩，因此扭矩浪费）

差异6：不同的速度响应性能

步进电机从静止加速到工作转速(一般每分钟几百转)需要200~400ms。松下交流伺服系统具有良好的加速性能MSMA400W以交流伺服电机为例，从静止加速到额定转速3万r/min。仅需几ms，可用于需要快速启停的控制场合。

简单的说，步进电机极对数多，速度慢，控制角度多，动力线引脚多，功率往往比较低。精度高，速度快，可用于速度、位置、扭矩多场合控制。动力线是UVW三线，一般是伺服电机。一般极对数不超过5级，功率从几十瓦到几十千瓦不等。