关于伺服电机与步进电机性能比较及选型的计算方法

步进电机和交流伺服电机性能比较]步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。

也有一些高性能的步进电机步距角更小。

如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。

以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。

对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。

是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。

振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。

这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。

步进电机和伺服电机怎么选（性能优势对比/选用原则）本文首先介绍了步进电机和伺服电机的性能比较，其次介绍了伺服电机对比步进电机的优势，最后阐述了电机的选用原则以及如何正确选择伺服电机和步进电机，具体的跟随小编一起来了解一下。

什么是伺服和步进电机？伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。

步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号）弹性联轴器，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

现就二者的使用性能作一比较。

步进电机和伺服电机的性能比较_哪个好一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为 3.6、1.8，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 、0.36。

也有一些高性能的步进电机步距角更小。

如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为 1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0.09、0.072、0.036，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

如何正确选择步进电机和伺服电机近期有许多人询问我，问我步进电机不知道怎么选择，我做了简洁的一下几个方法，盼望对大家有关心。

一、首先，确定步进电机拖动负载所需的扭矩最简洁的方法是在负载轴上增加一个杠杆，用弹簧秤拉动杠杆，拉力乘以臂的长度就是负载力矩。

也可以依据负载特性进行理论计算。

由于步进电机是掌握型电机，目前常用的步进电机最大转矩不超过45nm。

扭矩越大，成本就越高。

假如您选择的电机扭矩大于或超过此范围，您可以考虑添加和安装减速装置。

二、确定步进电机的最大运行速度。

在步进电机的选择中，速度指标是特别重要的。

步进电机的特点是随着电机转速的增加，转矩减小。

其下降速度与很多参数有关，如：驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机的尺寸等。

一般规律是：驱动电压越高，转矩下降越慢；电机相电流越大，转矩下降越慢。

在设计方案中，电动机的转速应掌握在1500转/分或1000转/分。

当然，这不是标准。

可以参考〈矩-频特性〉。

三、依据最大负载转矩和最大转速这两个重要指标，参照“转矩频率特性”，我们可以选择适合自己的步进电机。

假如您认为您选择的电机太大，可以考虑增加和减速装置，这样可以节约成本，使您的设计更加敏捷。

为了选择合适的减速比，应综合考虑转矩与转速的关系，选择最佳方案。

四、最终，应考虑肯定数量（如30%）的转矩裕度和转速裕度。

五、应尽量选用混合式步进电机，其性能要高于反射式步进电机。

六、尽可能选择细分驱动器，使驱动器在细分状态下工作。

七、在选择时，不要犯只看电机转矩的错误，即电机转矩越大越好，应与转速指标一并考虑。

八、当速度要求较高时，可选用驱动电压较高的驱动器。

九、没有详细要求选择两相或三相，只要步距角能满意使用要求。

伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式在伺服电机步进电机选型过程中，转动惯量的计算是十分重要的。

转动惯量描述了物体绕轴转动时所具有的惯性大小，对电机的动态性能有很大影响。

在实际应用中，需要根据具体的电机结构和工作条件，计算出电机的转动惯量。

下面将介绍几种常见的转动惯量计算折算公式。

1.通过电机几何尺寸计算转动惯量：转动惯量与电机的几何尺寸密切相关。

对于常见的电机结构，可以通过电机的几何尺寸和材料属性，利用公式计算得到转动惯量。

下面以直流电机为例，介绍计算方法。

首先需要测量电机的几何尺寸，包括电机长度、半径、转子长度和转子半径等。

然后可以利用以下公式计算电机的转动惯量：J=(1/2)*m*(r^2+l^2)其中，J表示电机的转动惯量，m表示电机的质量，r表示电机的半径，l表示电机的长度。

2.通过转矩常数计算转动惯量：转矩常数Kt是描述电机力矩大小和电流之间关系的参数，也可以用来计算电机的转动惯量。

这种方法适用于需要在电机选型中预估转动惯量的情况。

首先需要测量电机的转矩常数Kt值。

然后，可以通过以下公式计算电机的转动惯量：J=T/(ω^2*Kt)其中，J表示电机的转动惯量，T表示电机所需扭矩，ω表示电机的角速度，Kt表示电机的转矩常数。

3.通过加速度和角加速度计算转动惯量：在一些特定应用中，需要根据电机的加速度和角加速度来计算转动惯量。

这种方法适用于需要在特定工况下计算转动惯量的情况。

首先需要测量电机的加速度和角加速度。

然后，可以通过以下公式计算电机的转动惯量：J=T/α其中，J表示电机的转动惯量，T表示电机所需扭矩，α表示电机的角加速度。

在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的转动惯量计算折算公式。

选型过程中，除了转动惯量，还需要考虑转速、功率、效率和工作条件等多个因素，并综合考虑才能选取到适合的电机。

步进电机和伺服电机的区别，如何选择？电机的应用覆盖到许多领域，包括著名的步进电机和伺服电机。

然而，对于许多用户来说，他们不知道这两种电机的主要区别，不知道如何选择。

那么，步进电机和伺服电机有什么区别呢?以下从五个方面简要描述了它们的差异： 1.工作原理这两种电机在原理上有很大的不同。

步进电机是将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元件。

伺服主要依靠脉冲定位，伺服电机本身具有脉冲功能，所以伺服电机旋转角度，会发出相应数量的脉冲，使伺服电机接受脉冲呼应，或闭环，使系统清楚多少脉冲，收集多少脉冲，准确控制电机旋转，实现准确定位。

2.控制精度步进电机的精度一般通过步进角的精确控制来实现，步进角有多种不同的细分齿轮，可以实现精确控制。

伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证，一般伺服电机的控制精度高于步进电机。

3.转速和过载能力步进电机在低速运行时容易产生低频振动，因此当步进电机在低速运行时，通常需要使用阻尼技术来克服低频振动现象，如在电机上添加阻尼器或驱动器上使用细分技术，而伺服电机没有这种现象，其闭环控制特性决定了其在高速运行时保持优异的性能。

两者的矩频特性不同，伺服电机的额定速度一般大于步进电机。

步进电机的输出扭矩会随着速度的增加而下降，而伺服电机是恒定扭矩输出的，因此步进电机一般没有过载能力，而交流伺服电机的过载能力较强。

4.运行性能步进电机一般由开环控制。

当启动频率过高或负载过大时，会出现故障或堵塞。

因此，有必要处理速度问题或增加编码器闭环控制，以检查什么是闭环步进电机。

伺服电机采用闭环控制，更容易控制，无故障。

5.成本步进电机在性价比上有优势。

为了实现相同的功能，伺服电机的价格大于相同功率的步进电机。

伺服电机的高响应.高速和高精度的优势决定了产品的高价格，这是不可避免的。

综上所述，步进电机和伺服电机从工作原理出发.控制精度.过载能力.运营性能和成本差异很大。

但两者都有自己的优势。

伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样,小马达，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。

这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。

使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用precision planetary gear reducer电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。

伺服电机与步进电机的效率比较电机是现代工业中的重要组成部分，它们可以通过转换电能和电磁能来产生动力。

一般来说，电机被分为两类：伺服电机和步进电机。

这两种电机各自有自己的特点和应用场景，但它们在效率方面的比较却是一个常见的话题。

本文将对伺服电机和步进电机的效率进行比较和分析。

一、伺服电机的效率伺服电机是一种能够准确控制位置、速度和加速度的电机。

其控制电路将反馈信号与指令信号进行比较，并使用任何差异来控制电机。

伺服电机可使用各种类型的传感器来提高其控制性能，如光电编码器、霍尔传感器和电容传感器。

这些传感器可以检测旋转量、角度、速度和加速度，从而提供实时反馈。

这种反馈机制使得伺服电机在各种应用中都能够提供较高的精度和可靠性。

伺服电机的效率通常比步进电机高，其中一些原因是伺服电机的反馈控制机制和其能够提供更高的加速度和速度。

因此，伺服电机通常用于较大载荷和高速运动的应用，例如印刷、数控机床、气动和液压系统等。

二、步进电机的效率步进电机是由电磁力驱动的电机，其转子在电磁场的作用下向前移动。

步进电机是控制位置和速度的一种有效方式，它们可以通过逐步地施加电压来引起旋转。

步进电机可以被设计成单向旋转或可逆转，也可以允许可编程的微步操作来提高其精度。

与伺服电机不同的是，步进电机通常不需要任何反馈机制。

步进电机的效率取决于其设计和控制方式。

通常情况下，步进电机的效率比伺服电机低，这是因为步进电机的控制方式通常使用开环控制，其控制性能不如伺服电机。

另一方面，步进电机的成本相对较低，适用于一些低负载应用，如发光二极管（LED）和打印机。

三、效率比较伺服电机和步进电机的效率虽然互不相同，但可以对其进行比较。

基本上，伺服电机比步进电机更高效，特别是在大负载和高速运动方面。

而步进电机的效率较低，但成本较低，更适用于低负载和低速运动的应用。

在实际应用中，需要根据需求、设计和成本等因素来选择适合的电机。

如果您需要高精度和高速度，则伺服电机可能是更好的选择。

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在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。

也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。

如三洋公司（SANYO DENKI）生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。

以三洋全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2000线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/8000=0.045°。

对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°，是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置。

它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

现就二者的使用性能作一比较。

步进电机，交流伺服电机控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为 3.6°、 1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。

也有一些高性能的步进电机步距角更小。

如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。

以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。

对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。

是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

步进电机，交流伺服电机低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。

振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。

这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。