电机之谜伺服电机与步进电机的差异解析
导语：步进电机的步距角通常为3.6°、1.8°，五相混合式则为0.72°、0.36°，而高性能型号可能拥有更小的步距角。例如，一些专用于慢速丝线切割机床的步进电机，其精确度可达0.09°；德国百格拉公司生产的一款三相混合式电机，则可以通过拨码开关设置为多种不同的步距角，从而兼容两相和五相混合式电机。
伺服电机与步进电机在六个关键方面有所不同：
一、控制精度差异显著
两相和五相混合式步进电机会提供不同程度的精确性，而伺服系统则依赖于轴后端编码器来保证其控制质量。松下全数字交流伺服驱动器配备2500线编码器，每接收10000个脉冲便转动360度，这意味着其脉冲当量仅为1/65536分之一，即9.89秒。如果使用17位编码器，那么每转一圈需要217次脉冲，使得脉冲当量降至极低水平。
二、低频特性的对比
由于工作原理，步进电机会在较低速度时出现振动现象，这种振动频率取决于负载情况和驱动性能，并且一般是空载起跳频率的一半。在这种情况下，为了克服这些振动，可以采用阻尼技术，如加装阻尼器或细分技术。而交流伺服系统不仅运行平稳，而且具有共振抑制功能，可以检测机械共振点并进行调整，以确保最佳性能。
三、高矩频特性的差别
随着转速增加，步进 电机会输出力矩迅速减少，因此它们通常设计成适应300-600RPM范围内工作。而交流伺服系统提供恒力矩输出，在额定转速（2000RPM或3000RPM）范围内保持固定的力矩，并在超过额定速度时变为恒功率输出。
四、过载能力上的区别
大多数 步 进 电 机会没有过载保护能力，而交流伺服系统具有强大的过载保护。松下的某款交直流换流设备能够承受额定转矩的三倍，同时也能处理惯性负荷启动过程中的巨大瞬态力矩问题。这对于节省能源并避免浪费来说非常重要，因为它允许设备在峰值需求时仍然维持正常运作，而无需升级到更大功率的模型。
五、运行表现上的对比
虽然 步 进 电 机构造简单，但它们依赖于开环控制，对高速启动和大量负载容易丢失同步或堵转。当停止时，如果速度太快，也会导致过冲的问题。反之，不同类型的心智闭环控制使得交流伺服驱动更加可靠，无论是在加速还是减速阶段，都能有效地避免丢失同步或过冲的情况发生。
六、高效加速度响应时间差异
从静止到达到工作速度（几百RPM）， 步 进 电 会花费约200-400毫秒时间完成这个过程。而交流伺服系统则以快速启停闻名，比如松下MSMA400W系列产品，只需几毫秒即可从静止加至3000RPM。这使得它们特别适合要求快速操作的应用场景中使用，如自动化工厂等环境中需要高效执行任务的地方。在选择哪一种类型的时候，你应该考虑成本效益以及具体应用需求，以决定最合适的解决方案。
