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交流伺服电机与步进伺服电机性能差异

交流伺服电机在控制方式上与步进伺服电机相似(脉冲串和方向信号)，但在使用性能和应用场所上存在较大差异。
步进电机作为一种开环控制系统，与现代数字控制技术有着实质性的联系。步进电机广泛应用于国内数字控制系统。随着全数显交流伺服系统的出现，交流伺服电机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，步进电机或全数显交流伺服电机主要用于运动控制系统中的执行电机。现在比较两者的使用性能。
一、控制精度不同
两相混合步进电机的步距角一般为1.8°，0.9°，五相混合步进电机步距角一般为0.72°，0.36°。还有一些高性能步进电机通过细分后步距角较小。（SANYODENKI）二相混合步进电机的步距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°，兼容两相和五相混合步进电机的步距角。
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。以山阳全数显交流伺服电机为例。对于带标准2000线编码器的电机，由于驱动器采用四倍频技术，脉冲当量为360°/8000=0.045°。对于带有17位编码器的电机，驱动器每接收131072个脉冲电机，即脉冲当量为360°/131072=0.0027466°，是步距角为1.8°步进电机脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同
步进电机在低速时容易发生低频振动。振动频率与负荷和驱动性能有关，一般认为振动频率是电机空载跳跃频率的一半。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，如在电机上添加阻尼器，或在驱动器上选择细分技术。
交流伺服电机运行非常稳定，即使低速也不会振动。交流伺服系统具有共振抑制功能，可包括机械刚度不足，系统具有频率分析功能（FFT），机械共振点可检测到，便于系统调整。
三、矩频特性不同
步进电机的输出扭矩随着转速的增加而降低，在较高转速下会急剧下降，因此其较高工作转速一般为300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩导出，即其额定转速(一般为2万RPM或3000RPM）额定转矩可在额定转速以上导出。
四、过载能力不同
步进电机一般不具备过载能力。交流伺服电机过载能力强。以山洋交流伺服系统为例，具有速度过载和扭矩过载能力。其较大扭矩是额定扭矩的两到三倍，可用于克服启动瞬间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，在选择时往往需要选择扭矩较大的电机，而机器在正常运行过程中不需要那么大的转距，导致扭矩浪费。
五、运行性能不同
步进电机的控制是开环控制。如果启动频率过高或负荷过大，很容易丢失或堵塞。如果停止时速度过高，很容易过度冲洗。因此，为了保证其控制精度，应解决升降问题。交流伺服驱动系统为闭环控制。驱动器可以直接取样电机编码器的反馈信号，内部形成位置环和速度环。一般来说，步进电机不会丢失或过度冲洗，控制性能可靠。
六、速率响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速(一般每分钟几百转)需要200~400转ms。交流伺服系统的加速性能较好，山阳400W以交流伺服电机为例，从静止加速到额定转速3万RPM只需几ms，可用于需要快速启停的控制场所。

在选择控制系统时，要充分考虑控制要求和成本因素，在交流伺服电机和步进伺服电机中选择合适的控制电机。

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