步進(jìn)電機

（一）工作原理

步進(jìn)電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移或線位移的開環(huán)控制電機。它通過按一定順序給電機的各相繞組通電，使電機轉(zhuǎn)子逐步轉(zhuǎn)動。每輸入一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個固定的角度，這個角度稱為步距角。

（二）性能特點

1. 控制精度相對較低：由于是開環(huán)控制，容易受到外部干擾和電機自身參數(shù)變化的影響，在高速運行時可能出現(xiàn)失步現(xiàn)象，導(dǎo)致精度下降。

2. 啟動扭矩大：在低速時能提供較高的扭矩，可直接驅(qū)動負(fù)載而不需要減速機構(gòu)。

3. 速度響應(yīng)較慢：加速和減速過程相對較緩。

4. 成本低：結(jié)構(gòu)簡單，制造成本相對較低。

（三）應(yīng)用領(lǐng)域

如打印機、復(fù)印機中用于控制紙張的進(jìn)紙和打印頭的移動 如小型 3D 打印機、自動化流水線的簡單物料搬運裝置等。

伺服電機

（一）工作原理

伺服電機采用閉環(huán)控制，由電機、編碼器和驅(qū)動器組成。編碼器實時檢測電機的位置和速度信息，并反饋給驅(qū)動器。驅(qū)動器根據(jù)給定的指令信號和反饋信號的差值，調(diào)整電機的電流和電壓，使電機精確地跟蹤指令信號。

（二）性能特點

1. 控制精度高：閉環(huán)控制能夠?qū)崟r修正偏差，精度可以達(dá)到角分級甚至角秒級。

2. 扭矩特性好：在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能保持恒定的扭矩輸出，高速和低速時都能穩(wěn)定運行。

3. 速度響應(yīng)快：能夠迅速根據(jù)指令改變速度，適用于需要快速啟動、停止和頻繁加減速的應(yīng)用場景。

4. 成本較高：由于采用高精度的編碼器、復(fù)雜的控制系統(tǒng)等，成本相對較高。

（三）應(yīng)用領(lǐng)域

1. 數(shù)控機床：用于精確控制刀具的移動，保證加工精度。

2. 機器人：作為關(guān)節(jié)驅(qū)動電機，實現(xiàn)高精度的運動控制。

3. 航空航天領(lǐng)域：用于衛(wèi)星天線的定位、飛機舵面的控制等對性能要求極高的場合。

四、步進(jìn)電機與伺服電機的比較

（一）控制精度

伺服電機明顯高于步進(jìn)電機，尤其在高速運行和對精度要求極高的場合。

（二）扭矩特性

步進(jìn)電機啟動扭矩大但高速時扭矩下降；伺服電機在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)扭矩穩(wěn)定。

（三）速度響應(yīng)

伺服電機速度響應(yīng)快，步進(jìn)電機相對較慢。

（四）成本

步進(jìn)電機成本低，伺服電機成本高。

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