伺服电机和步进电机的区别

伺服电机的定义：术语“伺服”是指控制机制。在技术方面，执行控制的机构称为“主机”，被控制的机构称为“从机”。“伺服”和“奴隶”这两个术语都源自“servus”，即奴隶的拉丁词。换句话说，伺服电机之所以得名，是因为它们可以“完全按照指令”运行。任何能够控制位置和速度等参数的电动机都称为伺服电动机，无论这种控制是如何实现的。因此，该术语的使用有时包括步进电机和无芯电机。但是，出于我们的目的，伺服电机将被定义为具有编码器(旋转运动检测器)和驱动器的电机，该驱动器使用来自该编码器的信息来控制速度和位置(旋转角度)。普通电动机连续运行并作为机械动力源，而伺服电动机则包含控制机构，能够旋转指定的角度并停在精确的位置。这些功能导致它们在工业和爱好等不同领域的设备控制中得到应用，应用范围从工业机器人的关节定位到无线电遥控飞机的舵角控制单轴运动控制器。

伺服电机和步进电机的区别。与伺服电机一样，步进电机能够根据外部输入控制其旋转角度，因此也能够用于定位机械和类似应用。但是，这两种类型的电机在以下方面有所不同。控制机制;伺服电机有一个编码器(旋转运动检测器)，可以确定它们的旋转位置，并使用该信息来执行电机位置的反馈控制。这提供了精确的停止精度，并能够在停止时发生电机位置偏差时返回其原始位置。相反，对于步进电机，电机的旋转角度与输入脉冲的数量成正比。因此，驱动器根据它从控制器接收到的输入脉冲的数量来控制位置。虽然这避免了对位置传感器的需要，但这也意味着无法检测位置偏差。例如，负载的意外变化可能导致电机不同步(这意味着电机的旋转角度与其输入指定的角度不同)。扭矩和速度;伺服电机可以高速运行，并在从低到高的宽速度范围内提供可靠的扭矩。虽然步进电机尤其可以在低速下提供高扭矩，但它们的扭矩会随着速度而减小，因此不太适合高速运行。成本;由于伺服电机需要旋转编码器和伺服控制器(驱动器)，因此它们的成本高于步进电机。

伺服电机的历史。伺服电机技术随着工业机器人的进步而显着进步。从 1950 年代开始，美国对工厂自动化的兴趣开始增长，初涉及带式输送机、自动机械和工业机器人等机构。虽然早期的自动化机械和工业机器人倾向于使用液压或气动来控制执行器的定位，但它们在精度、操作可靠性、相关管道以及液压流体或空气泄漏等方面存在问题。随后，随着技术的进步，直流伺服电机的使用在 1950 年代和 60 年代有所增长，它们开始安装在工业机器人中，以代替麻烦的液压和气动机构。与此同时，交流伺服电机出现在 1980 年代。它们的实际好处包括使机器人更小更轻，因此，它们现在构成了现代工业机械中使用的大部分伺服电机。伺服电机的种类：伺服电机可分为直流伺服电机和交流伺服电机。

直流伺服电机：这些是由有刷直流 (DC) 电机驱动的伺服电机。尽管直流电机比交流电机更容易控制，并且在过去因其体积小、成本低而被广泛使用，但近年来交流电机控制技术的进步使其使用机会减少。

交流伺服电机：这些是由交流 (AC) 电机驱动的伺服电机。尽管它们的控制比直流电机更复杂，但控制技术的进步使它们现在成为常见的伺服电机类型。根据驱动机构的不同，交流伺服电机可分为同步电机(SM)和感应电机(IM)。区别在于它们是否具有永磁体。SM 包含一个永磁体。为了增加电机输出，永磁体的使用量(价格昂贵)会增加，因此成本会更高。因此，它们被广泛用于低功率应用(高达 10kW)。然而，随着近年来高性能永磁体的出现，同步交流伺服电机现已成为默认选项。IM 不使用永磁体，倾向于用于更高输出的应用(10kW 或更高)。