伺服电机 步进电机 通俗讲解

伺服电机和步进电机是现代工业中常见的两种电机类型，它们都有着广泛的应用领域，但是在工作原理、性能特点和适用场景上有着明显的区别。在本文中，我们将对这两种电机进行通俗易懂的解释，帮助读者更好地理解它们的工作原理和特点。

一、伺服电机

1.1 工作原理

伺服电机通过控制系统对电机的转矩、速度和位置进行精确的调节，以实现精准的运动控制。通常情况下，伺服电机由电机、编码器、控制器和反馈系统等组成。控制器接收指令并通过反馈系统获取实际运动状态，然后调节电机的输出来实现所需的运动控制。

1.2 特点

（1）精准控制：伺服电机能够实现高精度的位置控制和速度控制，广泛应用于需要高精度运动控制的场合。

（2）响应速度快：由于采用了闭环控制系统，伺服电机的响应速度非常快，能够迅速响应外部指令并实现快速准确的运动。

（3）负载能力强：伺服电机能够承受较大的负载，在高速、高精度运

动控制的情况下仍能保持稳定的输出。

1.3 应用领域

伺服电机广泛应用于数控机床、工业机器人、印刷设备、纺织设备等需要高精度运动控制的领域，以及飞行器、导弹、船舶等需要快速响应和精准控制的领域。

二、步进电机

2.1 工作原理

步进电机是一种数字式电机，通过依次通电给定的电磁线圈，使电机按一定的步距顺序转动。步进电机的步距角和步距数与其结构有关，不同的步进电机有不同的步距角和步距数。

2.2 特点

（1）结构简单：步进电机结构相对简单，通常由定子、转子、电磁线圈和控制电路组成，维护和安装相对方便。

（2）定位精度高：步进电机能够实现高精度的位置控制，适用于一些需要精准定位的场合。

（3）低速高扭矩：步进电机在低速情况下能够提供较大的输出扭矩，适合一些需要较大输出扭矩和低速运动的场合。

2.3 应用领域

步进电机广泛应用于打印机、数码相机、纺织设备、医疗设备、自动售货机等需要精准定位和低速高扭矩输出的领域。

三、伺服电机和步进电机的比较

3.1 工作原理对比

伺服电机通过控制系统对电机的转矩、速度和位置进行精确的调节，实现精准的运动控制；步进电机是一种数字式电机，通过依次通电给定的电磁线圈，使电机按一定的步距顺序转动。

3.2 特点对比

（1）精准度：伺服电机具有更高的精准度，能够实现更精确的位置和速度控制；步进电机在低速情况下能够提供较大的输出扭矩，在一定范围内具有较高的精准度。

（2）响应速度：伺服电机的响应速度更快，能够迅速响应外部指令并实现快速准确的运动；步进电机的响应速度相对较慢。

（3）安装和维护：步进电机结构相对简单，安装和维护相对方便；伺服电机结构复杂，需要较高的维护技术。

3.3 应用领域对比

伺服电机主要应用于需要高精度运动控制和快速响应的领域，例如数控机床、工业机器人等；步进电机主要应用于需要精准定位和低速高扭矩输出的领域，如打印机、医疗设备等。

伺服电机和步进电机在工作原理、特点和应用领域上都有着明显的区别。在实际应用中，用户需要根据具体的控制需求和技术要求选择合适的电机类型，以实现更好的运动控制效果。伺服电机和步进电机是现代工业中常见的两种电机类型，它们在工作原理、性能特点和适用场景上有着明显的区别。在本文中，我们将继续对这两种电机进行深入探讨，并从更多的角度来比较它们的特点和应用。

四、性能比较

4.1 控制系统

伺服电机通常采用闭环控制系统，即在控制器中设置了一个反馈系统，可以实时地接收电机的位置、速度和加速度等相关参数。通过不断地

调整电机的输出，使其与预期位置和速度保持一致。这种闭环控制可

以保证伺服电机的位置和速度的准确性，使其能够在工业自动化领域

得到广泛的应用。

相比之下，步进电机通常采用开环控制系统。开环控制系统工作时，

只需简单地向电机输入驱动脉冲信号，电机根据这些信号就能够按照

特定的步距进行旋转。虽然步进电机的开环控制系统结构简单，但它

在定位的准确性和稳定性上不如伺服电机。

4.2 响应速度和精度

伺服电机具有快速的响应速度和高精度的特点，能够在瞬息之间做出

调整，保证电机轨迹和速度的准确性。这使得伺服电机在需要频繁变

动速度和位置的应用场合，例如工业机器人、数控机床等，能够表现

出色。

而步进电机在低速情况下能够提供较大的输出扭矩，适合在需要精准

定位和低速运动的设备中使用，例如打印机、纺织设备等。但是，步

进电机的响应速度相对较慢，不太适用于需要快速响应的场合。

4.3 运动平滑性

伺服电机可以通过控制器对电机的转矩、速度和位置进行精确的调节，使其运动呈现出较为平滑的特点。伺服电机配合先进的控制算法，能

够实现非常细腻和连贯的运动，即使在高速运动中也能保持稳定的输出。

相比之下，步进电机的转动是按照给定步距顺序进行的，这样的运动

方式使得步进电机的运动过程相对不太平滑。特别是在高速或高负载

条件下，步进电机可能会出现失步或振动的情况，这就限制了步进电

机在某些场合的应用。

五、应用领域拓展

5.1 智能家居领域

随着智能家居领域的快速发展，伺服电机和步进电机也在这个领域有

了更广泛的应用。在智能门锁、智能窗帘等设备中，伺服电机可以提

供更加精准和稳定的控制，使得门锁开关更加顺畅，窗帘的开合更加

精确。而在智能家电设备中，步进电机则可以提供较为平稳和精准的

驱动，例如智能电视底座、智能咖啡机等。

5.2 医疗器械领域

在医疗器械领域，伺服电机可以用于手术机器人、影像设备等，以实

现高精度、快速响应和平滑运动。而步进电机则可以应用于心电图仪、血压仪等医疗设备，以满足医疗器械对于低速高扭矩输出和精准控制

的需求。

5.3 智能仓储和物流领域

在智能仓储和物流领域，伺服电机可以用于自动化搬运机器人、物流

分拣线等设备，以实现快速、精准的物料搬运和分拣。而步进电机则

可以用于货架堆垛机、输送带等设备，以满足对于低速高扭矩输出和

定位控制的需求。

六、未来发展趋势

随着工业自动化、智能制造和智能家居的发展，对于电机的要求也将

呈现出新的趋势。

6.1 集成化和智能化

未来，伺服电机和步进电机将趋向于集成化和智能化。整合更多的传

感器和先进的控制算法，使得电机的控制变得更加智能化和自适应。

这将大大提高电机的应用灵活性和性能。

6.2 节能和环保

在新能源、节能减排的大环境下，未来的电机将更加注重在能效和环保方面的设计。将会有更多的技术应用于电机的设计和制造中，以实现更好的能效表现和低碳环保。

6.3 高性能和多功能

未来的伺服电机和步进电机将朝着追求更高性能和更多功能的方向发展。伺服电机将在精准控制、高速运动和高负载能力方面不断提升；而步进电机将在低速高扭矩输出、微步分辨率和准确性方面进行改进和扩展。

七、结语

伺服电机和步进电机在工作原理、特点和应用上有着明显的区别，它们分别适用于不同的场景和需求。在选择电机类型时，需要根据具体的控制需求和技术要求进行综合考虑。随着科技的不断进步和趋势的变化，电机技术也将不断发展和完善，相信在未来会有更多的创新和突破，更好地满足各行业的需求。

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)

最全直流电机工作原理与控制电路解析（无 刷+有刷+伺服+步进） 直流电动机是连续的执行器，可将电能转换为（机械）能。直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的，该角旋转可用于旋转泵，风扇，压缩机，车轮等。 与传统的旋转直流电动机一样，也可以使用线性电动机，它们能够产生连续的衬套运动。基本上有三种类型的常规电动机可用：AC 型电动机，（DC）型电动机和步进电动机。 典型的小型直流电动机 交流电动机通常用于高功率的单相或多相（工业）应用中，需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载，例如风扇或泵。 在本（教程）中，我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机，这些电动机用于许多不同类型的（电子），位置控制，微处理器，（PI）C和（机器人）类型的电路中。 基本直流电动机该直流电动机或直流电动机，以给它的完整的标题，是用于产生连续运动和旋转，其速度可以容易地控制，从而使它们适合于应用中使用是速度控制，伺服控制类型的最常用的致动器，和/或需要定位。直流电动机由两部分组成，“定子”是固定部分，而“转子”是旋转部分。结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。 有刷（电机）–这种类型的电机通过使（电流）流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场，因此称为“有刷”。定

子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。通常，有刷直流电动机便宜，体积小且易于控制。 无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场，并通过电子方式实现换向。它们通常比常规的有刷型直流电动机更小，但价格更高，因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序，但是它们具有更好的转矩/速度特性，效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。 伺服电动机–这种电动机基本上是一种有刷直流电动机，带有某种形式的位置反馈控制连接到转子轴。它们连接到PWM型控制器并由其控制，主要用于位置（控制系统）和无线电控制模型。 普通的直流电动机具有几乎线性的特性，其旋转速度取决于所施加的直流电压，输出转矩则取决于流经电动机绕组的电流。任何直流电动机的旋转速度可以从每分钟几转(rpm)到每分钟几千转不等，从而使其适用于电子，汽车或机器人应用。通过将它们连接到（变速箱）或齿轮系，可以降低它们的输出速度，同时又可以提高电动机的高速转矩输出。 “有刷”直流电动机传统的有刷直流电动机基本上由两部分组成，电动机的静止主体称为定子，而内部旋转产生的运动称为直流电动机的转子或“电枢”。 电机绕制定子是一个电磁电路，由圆形连接在一起的电线圈组成，以产生所需的北极，南极，然后是北极等类型的旋转固定磁场系统，这与交流电机不同。定子磁场以施加的频率连续旋转。在这些励

伺服马达和步进马达的区别

伺服马达和步进马达的区别 1.步进马达,它是直流脉冲控制的,一般说来功率比较小,用于精度要求不高的开环自控系统中,它有一个缺点是容易失步! 步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。 步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。 步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。它最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。早期的步进电机输出转矩比较小，无法满足需要，在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。随着步进电动机技术的发展，步进电动机已经能够单独在系统上进行使用，成为了不可替代的执行元件。比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机，在这个应用中，步进电动机可以同时完成两个工作，其一是传递转矩，其二是传递信息。步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。除了在数控机床上的应用，步进电机也可以并用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。 步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。 不同点很多，伺服是多用在闭环的，而步进多用在开环系统中伺服马达可高速运行，而步进则没有伺服那样的高速：步进马达一般在1500转以下，伺服可达3000转以上；还有就是，步进马达不能高速启动 精度不一样。步进有步距角限制，也就是精度不如伺服 2.伺服马达分为交流和直流两大类,功率相对教大,精度高;两者主要的区别是看马达的端部是否有光电编码器!伺服马达就是靠光电编码器来反馈位置信号的.顺便提一下闭环控制又可分半闭环和全闭环两种,但是普遍使用的是半闭环装置,只有非常精密的设备才用全闭环装置,如8#楼所说的最后一个就是全闭环装置,

伺服电机与步进电机的结构

伺服电机与步进电机的结构 伺服电机和步进电机都是常见的电动机种类，它们在结构和工作原理上有一定的差异。在这篇文章中，我们将对伺服电机和步进电机的结构进行详细的介绍和比较。 1. 伺服电机结构 伺服电机是一种采用反馈控制原理的电动机，能够实现对转子位置、速度、力矩等参数的实时监测和反馈。伺服电机通常由转子、定子、传感器和控制单元等部分组成。 （1）转子：伺服电机的转子通常由磁铁和线圈组成，磁铁产生磁场，线圈在磁场中产生转矩。转子的设计决定了电机的性能和稳定性。 （2）定子：定子是伺服电机的固定部分，通常由硅钢片和线圈组成。硅钢片用于导磁，线圈则产生磁场。定子的设计影响电机的效率和功率因数。 （3）传感器：伺服电机通常采用编码器、霍尔传感器等装置来检测转子的位置和速度，将反馈信号传输给控制单元。 （4）控制单元：伺服电机的控制单元根据传感器的反馈信号，对电机进行实时调节，实现高精度、高速度的运动控制。 2. 步进电机结构 步进电机是一种采用开环控制原理的电动机，其转动是根据外部提供的脉冲信号来实现的。步进电机主要由转子、定子和驱动器等部分组成。

（1）转子：步进电机的转子由磁铁和线圈组成，磁铁产生磁场，线圈在磁场中产生转矩。转子的设计决定了电机的性能和稳定性。 （2）定子：定子是步进电机的固定部分，通常由硅钢片和线圈组成。硅钢片用于导磁，线圈则产生磁场。定子的设计影响电机的效率和功率因数。 （3）驱动器：步进电机的驱动器是控制电机转动的关键部分，它接收外部脉冲信号，控制线圈电流的开通和关断，从而实现转子的步进运动。 3. 伺服电机与步进电机的结构差异 （1）控制原理：伺服电机采用反馈控制原理，通过传感器实时监测转子位置、速度、力矩等参数，实现对电机的精确控制。而步进电机采用开环控制原理，根据外部提供的脉冲信号来实现转子的步进运动。 （2）传感器：伺服电机通常需要配备编码器、霍尔传感器等装置来检测转子的位置和速度，而步进电机则不需要这些传感器。 （3）驱动器：伺服电机的驱动器通常较为复杂，需要实现对传感器反馈信号的实时处理和调节。而步进电机的驱动器相对简单，只需根据外部脉冲信号控制线圈电流的开通和关断。 （4）应用场合：伺服电机适用于需要高速、高精度、复杂运动控制的场合，如机床、自动化生产线、机器人等。步进电机则适用于需要精确定位和低速运动控制的场合，如印刷机、绘图仪等。 总之，伺服电机和步进电机在结构上具有一定的差异，主要体现在

伺服电机和步进电机的区别

伺服电机和步进电机的区别 伺服电机和步进电机是常用的两种电机类型，它们在工业自动化和 机械控制领域有广泛的应用。虽然它们都是用于转动控制，但在工作 原理、性能特点以及适用场景上存在一些重要的区别。本文将详细介 绍伺服电机和步进电机的区别。 一、工作原理的区别 1. 伺服电机的工作原理 伺服电机是通过外部的控制信号来实现位置和速度的闭环控制。它 包括了电机、编码器、驱动器和控制器等部件。当控制信号传输到电 机驱动器时，驱动器会将电流传送到电机，以产生转矩。同时，编码 器会不断地向控制器反馈电机的实际位置信息。控制器利用编码器所 反馈的信息来计算误差，并产生相应的调整信号送回驱动器，从而实 现位置和速度的精确控制。 2. 步进电机的工作原理 步进电机是一种开环控制的电机，它通过向电机控制器输入脉冲信 号来驱动电机转动。电机驱动器会将脉冲信号转换为电流，产生转矩。步进电机的转角是离散的，每个脉冲信号使电机转动一个固定的步距，因此步进电机的运动是精确可控的。 二、性能特点的区别 1. 伺服电机的性能特点

伺服电机具有高精度、高速度和高转矩输出的特点。由于采用闭环 控制，伺服电机能够实现准确的位置和速度控制。此外，伺服电机具 有较低的转矩波动和较快的动态响应性能，适用于对运动精度要求较 高的场景。 2. 步进电机的性能特点 步进电机具有较低的成本和较简单的控制系统。由于采用开环控制，步进电机的控制系统相对简化，适用于一些对成本要求较低且控制精 度要求不高的场景。此外，步进电机具有较高的静态转矩和较大的抗 负载特性，适用于一些需要大转矩输出的场合。 三、适用场景的区别 1. 伺服电机的适用场景 伺服电机广泛应用于需要高精度、高速度和高转矩输出的场景，如 数控机床、印刷设备和纺织设备等。由于其闭环控制的特点，伺服电 机能够实现较高的定位精度和过载能力，适用于对运动控制要求严格 的应用领域。 2. 步进电机的适用场景 步进电机广泛应用于需要连续旋转、较低成本和简化控制系统的场景，如3D打印机、扫描仪和机器人等。步进电机由于其开环控制的特点，能够简化控制系统，降低成本。但在高速和高负载的情况下，步 进电机由于限制了最大转速和较小的转矩波动，使得其应用受到一定 限制。

步进电机和伺服电机工作原理

步进电机和伺服电机工作原理 步进电机和伺服电机是常见的电动机类型，它们在自动控制系统中起到了重要的作用。本文将分别介绍步进电机和伺服电机的工作原理。 一、步进电机的工作原理 步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移或直线位移的电机。它由定子和转子组成，定子上有若干个电磁线圈，转子上有若干个极对。当电流通过定子线圈时，会产生磁场，使得转子受到力矩的作用而转动。 步进电机的工作原理可以分为两种模式：单相步进和双相步进。在单相步进模式下，只需要给定子线圈提供单相脉冲信号，转子就可以按照一定的角度进行移动。而在双相步进模式下，需要给定子线圈提供两相脉冲信号，转子可以按照更精确的角度进行移动。 步进电机的控制方式主要有两种：开环控制和闭环控制。开环控制是指通过控制脉冲信号的频率和脉冲数来控制步进电机的转动速度和位置，但无法实时检测电机的转动情况。闭环控制是在开环控制的基础上增加了位置反馈装置，可以实时检测电机的转动位置，从而更准确地控制电机的转动。 二、伺服电机的工作原理

伺服电机是一种能够根据输入信号控制转子位置的电机。它由电机、位置传感器、控制器和执行器组成。位置传感器用于检测电机转子的位置，控制器根据输入信号和位置反馈信号计算出控制电机的输出信号，执行器将输出信号转化为力矩作用于电机转子上。 伺服电机的工作原理可以简单概括为三个步骤：检测、比较和控制。首先，位置传感器检测电机转子的位置，并将位置信息反馈给控制器。然后，控制器将位置信息与输入信号进行比较，计算出控制电机输出信号的大小和方向。最后，执行器将输出信号转化为力矩，作用于电机转子上，使其按照预定的位置和速度运动。 伺服电机的控制方式主要有位置控制、速度控制和力矩控制。位置控制是指通过控制输出信号的大小和方向来控制电机的位置，速度控制是通过控制输出信号的频率和脉冲数来控制电机的转速，力矩控制是通过控制输出信号的幅值来控制电机的输出力矩。 总结： 步进电机和伺服电机是常见的电动机类型，它们在自动控制系统中起到了重要的作用。步进电机通过控制脉冲信号的频率和脉冲数来控制转动速度和位置，有开环控制和闭环控制两种方式。伺服电机通过位置传感器检测转子位置，控制器根据输入信号和位置反馈信号计算出输出信号，通过执行器作用于电机转子，实现精确的位置、速度和力矩控制。两种电机各有特点，应根据具体需求选择适合的

步进马达和伺服马达区别【详解】

本文主要是关于伺服马达和步进马达的相关介绍，并着重对伺服马达和步进马达的区别进行了详尽的阐述。 伺服马达 伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可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。 工作原理: 1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。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。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 2、交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 3、伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。 交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。 步进马达 步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。 步进马达是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进马达可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制。

浅析伺服电机的原理、分类及与步进电机的区别

浅析伺服电机的原理、分类及与步进电机的 区别 什么是伺服电机？ 伺服电动机也可以叫做执行电动机，是自动控制系统中的执行元件，其工作是把收到的电信号转换成电动机轴上的角速度输出或者角位移输出。 自从伺服电机推出以来，伺服电机已经在许多行业中证明了其相当有用。多年来，伺服电机一直参与完成大的任务。它们的尺寸可能很小，但是它们非常强大而且节能。有了这些特点，伺服电机广泛用于遥控玩具车，飞机，机器人和各种工业设备。近年来伺服电机也被用于工业应用，在线制造工厂，制药服务，机器人和食品服务行业。 伺服电机有几种分类？ 有直流伺服电机和交流伺服电机两种分类，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。 直流伺服电机是小型应用的理想选择，但不能处理大电流浪涌。然而，交流伺服电机能够应对更高的电流浪涌，并在工业机械中得到广泛的应用。谈到价格，直流电机比交流伺服更便宜，所以用得更多。此外，直流电机专门设计用于连续旋转，这使其成为机器人运动的理想选择。 伺服电机的工作原理 伺服电机的工作原理比较简单，但是其工作比较高效。伺服电路内置在电机单元内部，它使用一根通常配有齿轮的柔性轴。电信号控制电机，也决定轴的移动量。伺服电机内部设置简单：小型直流电机，控制电路和电位器。直流电机通过齿轮连接在控制轮上，当电机转动时，电位器的电阻发生变化，控制电路能够精确调节运动和方向。 当轴处于正确的(理想的)位置时，电机停止供电。如果轴没有停在目标的位置，电动机一直运转，直到进入正确的方向。目标的位置通过使用电脉冲的信号线传送。所以，电机的速度与实际和理想的位置成正比。当电机接近所需位置时，电机开始缓慢转动，但电机转到最远时，转速很快。换句话说，伺服电机只需要尽可能快地完成任务，这使得它们成为高效率的设备。

伺服电机和步进电机的区别(一)

伺服电机和步进电机的区别(一) 伺服电机和步进电机是目前工业中应用比较广泛的两种电动机，它们 在驱动精度、反应速度、能耗等方面有比较明显的差异。接下来将从 以下四个方面对它们进行比较。 1. 基本工作原理 伺服电机的基本工作原理是在控制器的作用下，将反馈的位置和速度 信号与预设的目标位置、速度进行比较后，通过调节电机的电流大小 和方向，实现精确的控制。而步进电机的工作原理是在控制器的驱动下，按照预设的步进角度以及方向进行转动，具有固定的步进角度， 能够比较稳定地输出转矩。 2. 驱动精度 伺服电机在驱动精度方面表现更为优异，可以实现更高的控制精度， 不仅可以达到较高的转速，还可以精确地控制位置、速度等参数。而 步进电机虽然在精准定位方面有一定的优势，但是在运动过程中容易 发生失步，导致驱动精度有时候不能够得到很好的保证。 3. 反应速度 伺服电机具有更快的反应速度，可以更快地响应控制信号进行控制， 应用范围更广，适用于速度要求较高的场合。而步进电机由于在控制 信号响应速度以及电磁转矩上存在一定的局限性，反应速度相对较慢，适用于速度要求较低的场合。 4. 能耗与实际应用

伺服电机在能耗上比步进电机高出不少，而且在实际应用中，伺服电机具有更广泛的适用性，更加稳定，控制也更为直观，可以应用在许多不同场所，比如机床、自动化设备、飞机、船舶等。而步进电机则主要应用于定位、打印等精细控制领域，其性价比表现更好。 总的来说，伺服电机和步进电机是应用比较广泛的两种电动机，在驱动精度、反应速度、能耗等方面有明显的差异，它们在不同的场合具有不同的应用价值。因此，在采用电动机的时候，需要根据实际应用的情况进行选择，以达到最好的驱动效果。

伺服电机工作原理

伺服电机工作原理 伺服电机是指一种特殊的电动机，通过对其提供的控制信号进行反馈控制，使其能够精确地达到所需的位置、速度和加速度等运动控制要求。伺服电机作为一种常见的工业控制元件，广泛应用于自动化生产线、机器人、数控机床、医疗设备等领域，在现代工业中发挥着极其重要的作用。本文将从伺服电机的基本工作原理、负载特性、控制系统构成等方面进行介绍。 一、基本工作原理 基本上，伺服电机是由一个电机、一个编码器和一个电子控制器组成。通电后，电控器会根据外部输入的信号来确定需要实现的位置或速度等参数，然后将这些控制信号发送给电机以使其开始工作。在工作过程中，编码器会不断地反馈电机的转速、角度等信息，而电控器会根据这些信息对电机输出的电流进行调整，从而实现对电机的精确控制。 具体来说，伺服电机的工作原理如下： 1. 电机转矩反馈控制 伺服电机的电机部分一般由三相交流电动机或直流电机组成。与普通电机不同的是，伺服电机的转矩是由电子控制器动态控制的。电子控制器会读取编码器反馈的当前转速和位置信息，并经过PID算法计算出控制电流的大小和方向，从而调整电机输出的转矩。因此，伺服电机可以实现高精度的转矩控制，适用于高负载运动要求的应用场合。

2. 编码器位置反馈控制 伺服电机中的编码器可以用来监测电机的位置和速度信息，从而实现闭环控制。编码器通过感应电机轴上的一个磁场读取电机旋转的位置和速度，并输出数字信号给电子控制器。根据编码器反馈的信息，电子控制器可以判断电机是否达到了预定位置和速度，并调整输出电流以控制电机的运动。 3. 电子控制器算法 伺服电机中的PID算法用于计算输出电流和控制信号。PID算法是一种反馈控制算法，它通过比较电机当前状态和设 定值来计算控制器要输出的电流大小。具体来说，PID算法包 含三个部分：比例（P）、积分（I）和微分（D）。比例系数是根据误差大小和设定值确定的，调整比例系数可以改变控制器的响应速度。积分系数是为了消除系统积分误差而设置的，可以消除持续误差。微分系数则是为了抵消系统反馈速度的变化，减小调节时间和过冲。 二、负载特性 负载特性是指伺服电机在应对负载变化时的响应特性，主要包括动态响应、静态精度、超载能力等。 1. 动态响应 动态响应是指伺服电机在变化负载时调节输出转矩、位置和速度的能力。伺服电机的动态响应能力与其包含PID控制器中的参数的取值有关。如果参数取值不优，动态响应会变慢，引起振荡，带来系统稳定性的问题。

伺服电机工作原理

伺服电机工作原理 伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。它通常由电机、编码器、控制器和电源组成。下面将详细介绍伺服电机的工作原理。 1. 电机部分： 伺服电机通常采用直流电机或步进电机。直流电机由电枢和永磁体组成，通过电流控制电枢产生转矩。步进电机由定子和转子组成，通过依次激励定子线圈，使转子按一定步长旋转。 2. 编码器部分： 伺服电机通常配备编码器，用于测量电机的转动位置和速度。编码器可以分为增量式编码器和绝对式编码器。增量式编码器通过测量脉冲数来确定转动位置和速度。绝对式编码器可以直接读取转动位置。 3. 控制器部分： 伺服电机的控制器负责接收控制信号并根据要求控制电机的运动。控制器通常包括一个反馈回路，用于比较实际位置和目标位置，并根据误差信号调整电机的输出。控制器还可以根据速度和加速度要求来控制电机的运动。 4. 电源部分： 伺服电机需要稳定的电源供电。电源通常提供直流电压，电压大小取决于电机的额定电压。 伺服电机的工作原理如下： 1. 控制信号输入： 控制信号通常由外部设备（如计算机或PLC）生成，并通过控制器发送给伺服电机。控制信号包括位置、速度和加速度等参数。

2. 位置控制： 控制器接收到位置信号后，将其与实际位置进行比较，并计算出误差信号。误差信号将用于调整电机的输出，使实际位置逐渐接近目标位置。 3. 速度控制： 控制器还可以根据速度要求来控制电机的运动。通过调整电机的输出电流，控制器可以使电机的转速达到所需的速度。 4. 加速度控制： 伺服电机还可以根据加速度要求来控制电机的运动。通过逐渐增加电机的输出电流，控制器可以使电机的加速度达到所需的值。 5. 反馈控制： 伺服电机通常配备编码器，用于实时测量电机的转动位置和速度。编码器的反馈信号将被控制器用于比较实际位置和目标位置，并根据误差信号进行调整。 6. 闭环控制： 伺服电机的控制系统通常是一个闭环控制系统，即控制器通过不断测量和调整电机的输出，使实际位置和目标位置尽可能接近。这种闭环控制系统可以提供更高的精度和稳定性。 总结： 伺服电机通过电机、编码器、控制器和电源等部件的协作，实现精确的位置、速度和加速度控制。控制器接收控制信号，并通过反馈回路和编码器的测量信号来调整电机的输出，使实际位置和目标位置尽可能接近。伺服电机在自动化系统中广泛应用，例如机械加工、机器人、自动化生产线等领域。

伺服电机的结构和工作原理

伺服电机的结构和工作原理 伺服电机的结构和工作 什么是伺服电机？ 伺服电机是一种精密的电动机，主要用于控制机器人、自动化设备和工业生产线等工作。与传统的电机相比，伺服电机更加灵敏，响应速度更快，可进行更为精确的位置和速度控制。 伺服电机的结构 伺服电机由三部分构成：电机、编码器和控制系统。其中，电机负责驱动负载，编码器用来测量电机的位置和速度，控制系统则是对电机进行精密控制的核心。 伺服电机的工作原理 伺服电机的工作原理是通过反馈机制来控制电机的行动。简单地说，当控制系统感知到电机位置或速度的变化时，便会发出指令，让电机调整行动，以达到精确的位置和速度控制。 伺服电机和步进电机的区别 伺服电机和步进电机均可用于位置和速度控制，但二者在结构和工作原理上存在较大的区别。伺服电机通常具有更高的精度和响应速度，也更适合于高负载和大型机械系统，而步进电机则较为简单、廉价，适用于低负载、低速度的场景。 伺服电机应用领域 伺服电机广泛应用于机器人、航空航天、医疗和汽车等领域。例如，在工业生产中，它可用于生产线上的机械臂和自动化设备；在医疗领域，它则可用于手术机器人和医疗影像设备。

总结 伺服电机是一种精密的电动机，它通过编码器和控制系统的精准控制，实现了精确的位置和速度控制。在各种领域中，伺服电机都有着广泛 的应用，它的高精度和高响应速度为自动化和智能化的发展带来了更 多可能。 伺服电机的优势 伺服电机的优势主要体现在以下方面： 1.更高的精度和响应速度：伺服电机具有更高的控制精度和响应速 度，可用于实现更为精密的控制。此外，它还可以在高速和高负 载情况下保持较高的控制精度和稳定性。 2.可靠性高：伺服电机配备有编码器和保护机构，可以实时检测电 机的状态，确保系统的稳定性和可靠性。而且，它还具有自我保 护功能，一旦出现异常情况，便会自动停机，避免损坏设备。 3.灵活性强：伺服电机可支持多种类型的控制模式，如位置控制、 速度控制、扭矩控制等。此外，由于它的高精度和高响应速度， 还可以进行复杂的轨迹控制。 4.能效比高：伺服电机采用先进的控制算法，仅在需要时才会提供 所需的功率，从而在减少能源消耗的同时实现更高的功率输出。 伺服电机的应用案例 1.机械臂 机械臂通常由多个伺服电机组成，用于精确控制机械臂的位置和运动。它可以用于自动化生产线上的物流操作、工件组装、夹取和搬运等各 种操作。 2.自动化设备 伺服电机可以用于各种自动化设备的精确定位和运动控制。例如，自 动贴标机、自动切纸机等。 3.机器人

交流伺服电机控制原理步进伺服

沟通伺服电机把握原理 - 步进伺服 与一般电机一样，沟通伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组，即励磁绕组和把握绕组，两个绕组在空间相差90°电角度。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动gS把握的u／V／W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器依据反馈值与目标值进行比较调整转子转动的角度。伺服电机的精度打算于编码器的精度{线数)。 沟通伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是，沟通伺服电机必需具备一共性能，就是能克服沟通伺服电机的所谓“自转”现象，即无把握信号时，它不应转动，特殊是当它已在转动时，假如把握信号消逝，它应能马上停止转动。而一般的感应电动机转动起来以后，如把握信号消逝，往往仍在连续转动。 当电机原来处于静止状态时，如把握绕组不加把握电压，此时只有励磁绕组通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋转磁场以同样的大小和转速，向相反方向旋转，所建立的正、反转旋转磁场分别切割笼型绕组（或杯形壁）并感应出大小相同，相位相反的电动势和电流（或涡流），这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方向相反，合成力矩为零，伺服电机转子转不起来。一旦把握系统有偏差信号，把握绕组就要接受与之相对应的把握电压。在一般状况下，电机内部产生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等（与原椭圆旋转磁场转向相同

的正转磁场大，与原转向相反的反转磁场小），但以相同的速度，向相反的方向旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也方向相反、大小不等（正转者大，反转者小）合成力矩不为零，所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转动起来，随着信号的增加，磁场接近圆形，此时正转磁场及其力矩增大，反转磁场及其力矩减小，合成力矩变大，如负载力矩不变，转子的速度就增加。假如转变把握电压的相位，即移相180o，旋转磁场的转向相反，因而产生的合成力矩方向也相反，伺服电机将反转。若把握信号消逝，只有励磁绕组通入电流，伺服电机产生的磁场将是脉动磁场，转子很快地停下来。 为使沟通伺服电机具有把握信号消逝，马上停止转动的功能，把它的转子电阻做得特殊大，使它的临界转差率Sk大于1。在电机运行过程中，假如把握信号降为“零”，励磁电流仍旧存在，气隙中产生一个脉动磁场，此脉动磁场可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成。一旦把握信号消逝，气隙磁场转化为脉动磁场，它可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成，电机即按合成特性曲线运行。由于转子的惯性，运行点由A点移到B点，此时电动机产生了一个与转子原来转动方向相反的制动力矩。在负载力矩和制动力矩的作用下使转子快速停止。 必需指出，一般的两相和三相异步电动机正常状况下都是在对称状态下工作，不对称运行属于故障状态。而沟通伺服电机则可以靠不同程度的不对称运行来达到把握目的。这是沟通伺服电机在运行上与一般异步电动机的根本区分。

伺服系统的三种基本组成形式步进伺服

伺服系统的三种基本组成形式 - 步进伺服模拟式、混合式、数字式。模拟式和混合式的输入部分是模拟输入，区分在于混合式伺服系统的输入经过数字偏差器后进入模拟调整器。这三种方式的伺服系统都有位置反馈和速度反馈。 目前的伺服驱动技术是数控技术的重要组成部分。与数控装置相协作，伺服系统的静态和动态特性直接影响机床的位移速度，定位精度和加工精度。现在，直流伺服系统被沟通数字伺服系统所取代；伺服电机的位置，速度及电流环都实现了数字化；并接受了新的把握理论，实现了不受机械负荷变动影响的高速响应系统。 其主要新进展的技术有： a．前馈把握技术。过去的伺服系统，是把检测器信号与位置指令的差值乘以位置环增益作为速度指令。这种把握方式总是存在着跟踪滞后误差，这使得在加工拐角及圆弧时加工精度恶化。所谓前馈把握，就是在原来的把握系统上加上速度指令的把握方式，这样使伺服系统的跟踪滞后误差大大减小。 b．机械静止摩擦的非线性把握技术。对于一些具有较大静止摩擦的数控机床，新型数字伺服系统具有补偿机床驱动系统静摩擦的非线性把握功能。 c．伺服系统的位置环和速度环（包括电流环）均接受软件把握，如数字调解和矢量把握等。为适应不同类型的机床，不同精度和不同速度要术，预先调整加、减速性能。 d．接受高辨别的位置检测装置。如高辨别率的脉冲编码器，内有微

处理器组成的细分电路，使得辨别率大大提高，增量位置检测为10000 p/r（脉冲数/每转）以上；确定位置检测为1000000 p/r以上。 e．补偿技术得到了进展和应用。现代数控系统都具有补偿功能，可以对伺服系统进行多种补偿，如丝杠螺距误差补偿，齿侧间隙补偿、轴向运动误差补偿、空间误差补偿和热变形补偿等。 另外，伺服电机和步进电机在数控系统中都有应用，这里介绍一下二者的区分： 步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字把握技术有着本质的联系。目前国内的数字把握系统中，步进电机的应用格外广泛。随着全数字式沟通伺服系统的消灭，沟通伺服电机也越来越多地应用于数字把握系统中，特殊在运动把握系统中大多接受步进电机或全数字式沟通伺服电机作为执行电动机。虽然在把握方式上两者相像（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： 1．把握精度不同：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。而沟通伺服电机的把握精度由电机轴后端的旋转编码器保证，以松下全数字式沟通伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部接受了

伺服电机控制方式步进伺服

伺服电机把握方式 - 步进伺服 速度把握和转矩把握都是用模拟量来把握的。位置把握是通过发脉冲来把握的。具体接受什么把握方式要依据客户的要求，满足何种运动功能来选择。 假如您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。 假如对位置和速度有肯定的精度要求，而对实时转矩不是很关怀，用转矩模式不太便利，用速度或位置模式比较好。假如上位把握器有比较好的闭环把握功能，用速度把握效果会好一点。假如本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置把握方式对上位把握器没有很高的要求。 就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对把握信号的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对把握信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时需要实时对电机进行调整。那么假如把握器本身的运算速度很慢（比如plc，或低端运动把握器），就用位置方式把握。假如把握器运算速度比较快，可以用速度方式，把位置环从驱动器移到把握器上，削减驱动器的工作量，提高效率（比如大部分中高端运动把握器）；假如有更好的上位把握器，还可以用转矩方式把握，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是高端专用把握器才能这么干，而且，这时完全不需要使用伺服电机。

一般说驱动器把握的好不好，每个厂家的都说自己做的最好，但是现在有个比较直观的比较方式叫响应带宽。当转矩把握或者速度把握时通过脉冲发生器给他一个方波信号，使电机不断的正转、反转，不断的调高频率，示波器上显示的是个扫频信号，当包络线的顶点到达最高值的70.7%时表示已经失步，此时的频率的凹凸，就能显示出谁的产品牛了，一般的电流环能作到1000Hz 以上，而速度环只能作到几十赫兹。 换一种比较专业的说法： 1、转矩把握：转矩把握方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:假如电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载状况下产生）。可以通过即时的转变模拟量的设定来转变设定的力矩大小，也可通过通讯方式转变对应的地址的数值来实现。 应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要依据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而转变。 2、位置把握：位置把握模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的把握，所以一般应用于定位装置。应

伺服电机与步进电机的应用场合

伺服电机与步进电机的应用场合 作者：CDGXZDH 在理想条件（温度、湿度、粉尘）下、额定参数范围（电压、负载）以内，伺服电机和步进电机在位置、速度控制上的表现基本无区别。但是实际的工业应用场合确实多种多样的，特定的应用场合就必须选用合适的电机才能达到最佳的性价比较优势。 一伺服电机 伺服有刷直流电机采用带电刷的结构从机械上保证了可靠地换相，外部只需供以直流电便能驱动直流伺服电机，易于控制。但正是由于其在结构上带有电刷，在长期工作过程中易磨损，直接影响了使用寿命。此类电机在伺服系统早期应用中比较普遍，但是伴随着无刷直流电机的出现逐步淡出了历史舞台。当然了，伺服有刷直流电机由于成本较低，在那种无需长期作业的场合还是有市场的，比如导弹等一次性产品上应用的还是比较广泛。 伺服无刷直流电机采用电子换相取代了有刷电机原有的电流由机械换向的模式，使得电机中的电流换向无触点摩擦，彻底改变了有刷电机寿命短的问题，同理，因为没有摩擦，所以也不会产生有刷电机那样导电体粉末附着现象，无刷电机的性能不会因为电机使用时间的推移而出现下降现象。但是为了完成电子换相必须外加转子位子的检测器件，短期成本相对较高，而且控制起来也相对复杂。此类电机具有伺服有刷直流电机的全部性能优势，而且还具有更长的寿命和更高的效率，所以在市场上应用相当广泛，比如电动自行车、玩具、航模、机器人等。 伺服交流感应电机结构上最大的不同在于其转子采用非永磁材料的硅钢片，转子必须通过与定子磁场的切割产生感应电流来建立转子磁场，这就决定了转子与定子之间磁场相差一定的角度，所以其磁场是非同步的。此类电机在成本上成本是最低的，但效率也是最低的。通常在大电压、中功率场合，伺服交流感应电机应用的较多，特别是在对旋转转速有要求的场合，比如磨床、铣床等。 伺服交流永磁同步电机在结构与伺服无刷直流电机上几乎没有区别，只是在驱动方式上不同，前者采用正弦电压驱动，后者采用脉冲电压驱动。因此此类电机兼具直流和交流电机的所有优势，也是现阶段伺服系统高端应用的唯一选择，比如对位置和转速精度要求较高的CNC系统。 总的来说，小功率的应用选伺服直流电机，中、大功率的应用选伺服交流电机；对长期可靠性要求较高的应选用无刷的；对成本敏感的应选用伺服有刷直流电机或伺服交流感应电机；对性能要求高的应选用伺服无刷直流电机或伺服交流永磁同步电机。

步进电机的参数步进伺服

步进电机的参数 - 步进伺服 步进电机固有步距角：它表示把握系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。 步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°。 保持转矩：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。 相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数，是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。假如使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上转变细分数，就可以转变步距角。目前应用最广泛的是两相和四相，四相电机一般用作两相，五相的成本较高。 拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.

固有步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不肯定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。 定位转矩（DETENT TORQUE）：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的），DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式，简洁使大家产生误会；由于反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT TORQUE。 最大静转矩：也叫保持转矩（HOLDING TORQUE），电机在额定静态电作用下（通电），电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩，即定子锁住转子的力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的状况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。 虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份接受减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不行取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。 最大静力矩的选择：

步进电动机驱动系统的基本知识步进伺服

步进电动机驱动系统的基本学问 - 步进伺 服 1、系统常识：步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能，不但取决于步进电动机自身的性能，也取决于步进电动机驱动器的优劣。对步进电动机驱动器的争辩几乎是与步进电动机的争辩同步进行的。 2、系统概述：步进电动机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电动机驱动器接收到一个脉冲信号（来自把握器），它就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度(称为步距角)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 3、系统把握：步进电动机不能直接接到直流或沟通电源上工作，必需使用专用的驱动电源（步进电动机驱动器）。把握器（脉冲信号发生器）可以通过把握脉冲的个数来把握角位移量，从而达到精确定位的目的；同时可以通过把握脉冲频率来把握电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 4、用途：步进电动机是一种把握用的特种电机，作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，随着微电子和计算机技术的进展（步进电动机驱动器性能提高），步进电动机的需求量与日俱增。步进电动机在运行中精度没有积累误差的特点，使其广泛应用于各种自动化把握系统，特殊是开环把握系统。 5、步进电机按结构分类：步进电动机也叫脉冲电机，包括反应式步进电动机（VR）、永磁式步进电动机（PM）、混合式步进电动机（HB）

等。 （1）反应式步进电动机：也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。其定子和转子均由软磁材料制成，定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组，定、转子周边均匀分布小齿和槽，通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相；可实现大转矩输出（消耗功率较大，电流最高可达20A，驱动电压较高）；步距角小；断电时无定位转矩；电机内阻尼较小，单步运行（指脉冲频率很低时）震荡时间较长；启动和运行频率较高。 （2）永磁式步进电动机：通常电机转子由永磁材料制成，软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组，定、转子周边没有小齿和槽，通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相；输出转矩小（消耗功率较小，电流一般小于2A，驱动电压 12V）；步距角大（例如7.5度、15度、22.5度等）；断电时具有肯定的保持转矩；启动和运行频率较低。 （3）混合式步进电动机：也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机，混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电动机没有区分（但同一相的两个磁极相对，且两个磁极上绕组产生的N、S极性必需相同），转子结构较为简单（转子内部为圆柱形永磁铁，两端外套软磁材料，周边有小齿和槽）。一般为两相或四相；须供应正负脉冲信号；输出转矩较永磁式大（消耗功率相对较小）；步距角较永磁式小（一般为1.8 度）；断电时无定位转矩；启动和运行频率较高；是目前进展较快的一种步进电动机。