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法律研究伺服電機和步進電機的區別
伺服電機和步進電機都是特殊的電機，可以滿足定位應用的基本要求。伺服電機和步進電機將輸入的電能轉換為電機軸的角速度或運動。但是，它們在工作方式上存在很大差異。
在本文中，我們重點介紹了伺服電機和步進電機之間的所有區別。但在討論差異之前，讓我們先了解一些關於伺服電機和步進電機的基本資訊，以便更容易理解它們之間的差異。
什麼是伺服電機？
伺服電機是一種執行器（旋轉或線性），它允許精確控制角位置、速度和加速度。伺服電機的工作原理是基於伺服機構的原理。
伺服電機涉及一個閉環控制系統，即一個反饋機制，它允許角精度，以便它可以根據施加的電訊號產生所需的旋轉。基本上，伺服電機由一個電動機和一個用於位置反饋的感測器組成。
施加到伺服電機的電訊號可以是模擬訊號或數字訊號。當電訊號輸入到伺服電機時，它會產生所需的運動，以將軸定位到與電訊號對應的 位置。這裡，編碼器用作反饋單元，為控制器提供有關速度和位置的資訊。因此，伺服電機的速度隨施加的電訊號成比例地變化。
什麼是步進電機？
步進電機是一種無刷直流電動機，它將電機軸的完整旋轉分成多個相等步長。步進電機使用開環控制系統，即它沒有任何反饋機制。
步進電機的轉子通常是永磁轉子。當步進電機的定子繞組從外部電源通電時，它會離散地旋轉轉子。轉子的這種旋轉是由於定子繞組的磁極和轉子的磁極之間的磁相互作用引起的。
因此，在步進電機的情況下，電機定子繞組的電輸入產生輸出，輸出形式為轉子的離散角旋轉。這種離散旋轉以以下方式產生：當定子繞組通電時，電流依次透過繞組，從而使定子磁化。因此，在定子上產生的電磁極以步進方式旋轉轉子。
步進電機和伺服電機的區別
步進電機和伺服電機都用於相同的應用，即定位。但是，步進電機和伺服電機之間存在許多差異，這些差異列在下表中：
| 差異依據 | 伺服電機 | 步進電機 |
|---|---|---|
| 定義 | 一種藉助伺服機構控制其操作的電動機稱為伺服電機。 | 一種無刷直流電機，它將軸的完整旋轉分成多個相等離散步長，稱為步進電機。 |
| 操作 | 伺服電機的操作是連續的。 | 步進電機的操作被分成離散的步驟。 |
| 控制系統配置 | 伺服電機配置在閉環控制系統中。 | 步進電機具有開環控制系統 |
| 反饋機制 | 伺服電機存在反饋機制。 | 步進電機不存在反饋機制。 |
| 轉矩速度特性 | 伺服電機在高速下產生高轉矩。 | 步進電機在低速下產生高轉矩。 |
| 適用於波動負載 | 伺服電機不適用于波動負載。 | 步進電機也可用於波動負載。 |
| 適用於低剛度機構 | 伺服電機不適用於皮帶和滑輪機構等低剛度機構。 | 步進電機適用於低剛度機構。 |
| 振盪 | 在伺服電機中，在停止位置存在振盪。 | 在步進電機中，在停止位置不存在振盪。 |
| 設計 | 伺服電機具有相對複雜的設計。 | 步進電機設計更簡單。 |
| 功耗 | 伺服電機需要相對較少的功率。 | 步進電機消耗相對較多的功率。 |
| 效率 | 伺服電機的效率相對較高。 | 步進電機的效率相對較低。 |
| 噪音 | 伺服電機的噪音相對較低。 | 步進電機產生高噪音。 |
| 工作速度 | 伺服電機具有較高的工作速度。 | 步進電機的執行速度較低。 |
| 可靠性 | 伺服電機的可靠性相對較低。 | 步進電機的可靠性高於伺服電機。 |
| 對轉動慣量的耐受性 | 伺服電機對轉動慣量的耐受性低。 | 步進電機對轉動慣量的耐受性高。 |
| 使用壽命 | 伺服電機的使用壽命較短。 | 步進電機的使用壽命更長。 |
| 易因過載而損壞 | 伺服電機更容易因過載而損壞。 | 步進電機不易因過載而損壞。 |
| 響應速度 | 伺服電機的響應速度較慢。 | 步進電機的響應速度較快。 |
| 同步操作 | 伺服電機的同步操作相對困難。 | 步進電機的同步操作更容易。 |
| 需要調整和增益調整 | 伺服電機需要調整和增益調整。 | 步進電機不需要調整和增益調整。 |
| 成本 | 伺服電機的成本較高。 | 步進電機的成本相對較低。 |
| 應用 | 伺服電機廣泛應用於遙控裝置、機器人、天線定位系統、工業自動化、相機等。 | 步進電機用於 3D 印表機、焊接機、紡織機械、醫療裝置等。 |
結論
從以上比較可以看出，伺服電機的執行效率高於步進電機。這是因為伺服電機使用閉環控制系統配置來提高其定位精度和角位移。
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