步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)裝置，本質(zhì)上與現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有關(guān)。在國(guó)內(nèi)數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，大多數(shù)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電機(jī)。雖然它們?cè)诳刂颇Ｊ?脈沖信號(hào)和方向信號(hào))上都很相似，但在性能和應(yīng)用方面卻有很大的不同。
這是對(duì)兩者性能的比較。
一，控制精度不同。
兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角一般為3.6度和1.8度，五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步長(zhǎng)一般為0.72度和0.36度。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)，有較小的步進(jìn)角度。例如，石材公司使用的步進(jìn)電機(jī)為慢動(dòng)機(jī)床，其步角為0.09度;德國(guó)BERGER LAHR生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)的步角可設(shè)為1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0.09、0.072、0.036(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng))。將致動(dòng)器分為兩部分，與兩相的步進(jìn)角和五相混合式步進(jìn)電機(jī)相兼容。
交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后軸旋轉(zhuǎn)編碼器保證。對(duì)于一個(gè)全數(shù)字交流伺服電機(jī)的例子，使用標(biāo)準(zhǔn)的2500線編碼器的電機(jī)，使用的脈沖相當(dāng)于360度/10000=0.036度，因?yàn)樗谋额l技術(shù)。對(duì)于帶有17位編碼器的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)程序接收的脈沖為217=131072脈沖電機(jī)，相當(dāng)于360度/131072=9.89秒。它是步進(jìn)電機(jī)的脈沖相當(dāng)于1/655，步角為1.8度。
二、低頻的特點(diǎn)是不同的。
步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)容易發(fā)生低頻振動(dòng)。振動(dòng)頻率與驅(qū)動(dòng)的負(fù)載和性能有關(guān)。一般來說，振動(dòng)頻率是電機(jī)無負(fù)載起飛頻率的一半。步進(jìn)電機(jī)的工作原理引起的低頻振動(dòng)對(duì)機(jī)器的正常運(yùn)行非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用阻尼技術(shù)克服低頻振動(dòng)，如在電機(jī)上增加阻尼器，或在驅(qū)動(dòng)器上使用細(xì)分技術(shù)。
交流伺服電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，即使低速，也不會(huì)振動(dòng)。交流伺服系統(tǒng)具有諧振抑制的功能，可以彌補(bǔ)機(jī)械剛度的不足，系統(tǒng)內(nèi)部有頻率分析功能(FFT)，可以檢測(cè)機(jī)械諧振點(diǎn)，有利于系統(tǒng)的調(diào)整。
三、不同時(shí)刻的頻率特性
步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小，在高速下會(huì)急劇下降，最大工作速度為300 ~ 600RPM。交流伺服電機(jī)為恒轉(zhuǎn)矩輸出，即在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(一般為2000RPM或3000RPM)，額定轉(zhuǎn)矩可輸出，額定轉(zhuǎn)速以上恒功率輸出為常數(shù)。
四、不同的過載能力
步進(jìn)電機(jī)一般不具備過載能力。交流伺服電機(jī)具有強(qiáng)大的過載能力。以* * AC伺服系統(tǒng)為例，具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服起動(dòng)力矩的慣性矩。由于步進(jìn)電機(jī)沒有這樣的過載能力，為了克服這個(gè)慣性矩，往往需要選擇大扭矩的電機(jī)，在正常工作中機(jī)器不需要大扭矩，所以浪費(fèi)了這一時(shí)刻的現(xiàn)象。
五、操作性能不同。
步進(jìn)電機(jī)的控制是開環(huán)控制。高起動(dòng)頻率或過大負(fù)荷現(xiàn)象容易丟失或堵塞。當(dāng)速度太高時(shí)，超調(diào)現(xiàn)象很容易發(fā)生。因此，為了保證其控制精度，應(yīng)處理提高和降低速度的問題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是閉環(huán)控制。駕駛員可以直接對(duì)電機(jī)編碼器的反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，并在內(nèi)部形成位置環(huán)和速度環(huán)。一般來說，步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)或超調(diào)不會(huì)出現(xiàn)，控制性能更可靠。
六、速度響應(yīng)的性能是不同的。
