在伺服電機和步進電機之間進行選擇可能是一個非常棘手的問題，需要平衡幾個設計因素。 成本考慮因素，扭矩，速度，加速度和驅動電路都會在為您的應用選擇最佳電機時發揮作用。
步進電機和伺服電機的基本區別
步進電機和伺服電機在兩個關鍵方面有所不同，基本結構以及控制方式。 步進電機有大量的磁極，由永久磁鐵或電流產生的北極和南極磁極對，一般為50到100極。 相比之下，伺服電機的極數非常少，通常為4至12個。 每個電桿都為電機軸提供了一個自然的停止點。 極數越多，步進電機就能在每個極點之間精確精確地移動，並允許步進電機在許多應用中無需任何位置反饋就可以運行。 伺服電機通常需要一個位置編碼器來跟踪電機軸的位置，特別是在需要精確移動時。
驅動步進電機到精確的位置比驅動伺服電機簡單得多。 使用步進電機時，一個驅動脈衝將使電機軸從一個極點移動到另一個極點。 由於給定電機的步長固定在一定的旋轉量，所以移動到精確的位置只需發送正確數量的脈衝即可。 相反，伺服電機讀取當前編碼器位置和它們被命令的位置之間的差異，以及僅移動到正確位置所需的電流。 有了今天的數字電子設備， 步進電機比伺服電機更容易控制 。
步進器的優點
步進電機比伺服電機提供了幾個優點，超越了極數，並且更容易控制驅動。 步進電機的設計提供了恆定的保持轉矩，而不需要電機供電。 低速步進電機的轉矩大於相同尺寸的伺服電機。 步進電機的最大優點之一是其成本和可用性相對較低。
伺服優勢
對於需要高轉速和高轉矩的應用，伺服電機發光。 步進電機在2000RPM的速度下達到峰值，而伺服電機的速度提高了許多倍。 伺服電機在高速下也能保持額定扭矩，高速時伺服電機的額定扭矩可達90％。 伺服電機比步進電機效率更高，效率在80-90％之間。 伺服電機可以在短時間內提供大約兩倍的額定扭矩，從而在需要時提供足夠的容量。 另外，伺服電機在交流和直流驅動器中都可以使用，並且不會振動或遭受共振問題。
步進限制
由於其所有優點， 步進電機有一些限制 ，根據您的應用可能會導致重大的實施和操作問題。 步進電機沒有任何備用電源。 事實上，步進電機在接近最高驅動速度時會失去大量的扭矩。 典型值為最大速度的90％時額定扭矩的80％損失。 步進電機在加速負載時也不如伺服電機。 如果步進器無法產生足夠的扭矩以在下一個驅動脈沖之前移動到下一步，會導致跳過的步驟和位置丟失，試圖加速負載太快。 如果定位精度很重要，則電機負載不得超過其轉矩，或者步進電機必須與位置編碼器組合以確保定位精度。 步進電機也遭受振動和共振問題。 在某些速度下，部分取決於負載動態特性， 步進電機可能會進入共振狀態 ，無法驅動負載。
這會導致跳步，電機停轉，振動和噪音過大。
伺服限制
伺服電機能夠提供比步進電機更多的功率，但確實需要更加複雜的驅動電路和位置反饋以實現精確定位。 伺服電機也比步進電機貴很多，而且通常很難找到。 伺服電機通常需要齒輪箱，特別是對於低速運行。 對變速箱和位置編碼器的要求使得伺服電機設計更複雜，並增加了系統的維護要求。 最重要的是，在增加位置編碼器的成本之前，伺服電機比步進電機更昂貴。
概要
為您的應用選擇最佳電機取決於系統的幾個關鍵設計標準，包括成本，位置精度要求，轉矩要求，驅動器功率可用性和加速要求。 總體而言，伺服電機最適合高速，高轉矩應用，而步進電機更適合低加速度，高保持轉矩的應用。