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。

二步进电机
步进电机和伺服电机在结构和驱动控制方式上不同造成性能上的差异，主要体现在：
1、控制方式不同
伺服电机采用闭环控制方式，控制算法复杂，对控制器和反馈元件的性能要求较高，需要较高的成本；步进电机采用开环控制，无需反馈元件，因此成本较低。

2、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动，而伺服电机低速时运行非常平稳。

3、调速能力不同
步进电机一般的调速范围在0~1000RPM左右，而伺服电机可以达到20000RPM。

4、过载能力不同
步进电机无过载能力，一旦负载超过额定力矩便会失步，而伺服电机具有非常强的转速和转矩过载能力。

5、速度响应能力不同
步进电机从静止加速到工作转速，一般需要100多个毫秒，而伺服电机一般只需要几个毫秒。

步进电机只适合在对成本要求较低时作为伺服电机的替代品，但不适合在较宽调速范围、负载突变、需要快速启停的场合应用。