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2018年01月02日 | 直流伺服电机、交流伺服电机和步进电机的优缺点
2018-01-02 来源：eefocus
为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机、直流电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然三者在控制方式上相似，但在使用性能和应用场合上存在着的差异。现大兰电机小编就三者的优点用途作一比较。
交流伺服电机
优点：
⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。
⑵定子绕组散热比较方便。
⑶惯量小，易于提高系统的快速性。
⑷适应于高速大力矩工作状态。
直流伺服电机
优点：
直流伺服电机特指直流有刷伺服电机——电机成本高结构复杂，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），会产生电磁干扰，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。
直流伺服电机不包括直流无刷伺服电机——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，电机功率有局限做不大。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。电机免维护不存在碳刷损耗的情况，效率很高，运行温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
用途：
⑴各类数字控制系统中的执行机构驱动。
⑵需要精确控制恒定转速或需要精确控制转速变化曲线的动力驱动。
按电机惯量大小可分为：
⑴小惯量直流电机——印刷电路板的自动钻孔机
⑵中惯量直流电机（宽调速直流电机）——数控机床的进给系统
⑶大惯量直流电机——数控机床的主轴电机
⑷特种形式的低惯量直流电机
步进电机
优点：
⑴电机旋转的角度正比于脉冲数；
⑵电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）；
⑶由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性；
⑷优秀的起停和反转响应；
⑸由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；
⑹电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本；
⑺仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转；
⑻由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。
缺陷：
⑴如果控制不当容易产生共振；
⑵难以运转到较高的转速；
⑶难以获得较大的转矩；
⑷在体积重量方面没有优势，能源利用率低；
⑸超过负载时会破坏同步，高速工作时会发出振动和噪声。
综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。
史海拾趣
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