直流伺服電機、交流伺服電機和步進電機的優缺點
2020-11-23 電子工程世界為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機、直流電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然三者在控制方式上相似，但在使用性能和應用場合上存在著的差異。現大蘭電機小編就三者的優點用途作一比較。
交流伺服電機
優點：
⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養要求低。
⑵定子繞組散熱比較方便。
⑶慣量小，易於提高系統的快速性。
⑷適應於高速大力矩工作狀態。
直流伺服電機
優點：
直流伺服電機特指直流有刷伺服電機——電機成本高結構複雜，啟動轉矩大，調速範圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便（換碳刷），會產生電磁幹擾，對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。
直流伺服電機不包括直流無刷伺服電機——電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定，電機功率有局限做不大。容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護不存在碳刷損耗的情況，效率很高，運行溫度低噪音小，電磁輻射很小，長壽命，可用於各種環境。
用途：
⑴各類數字控制系統中的執行機構驅動。
⑵需要精確控制恆定轉速或需要精確控制轉速變化曲線的動力驅動。
按電機慣量大小可分為：
⑴小慣量直流電機——印刷電路板的自動鑽孔機
⑵中慣量直流電機（寬調速直流電機）——數控工具機的進給系統
⑶大慣量直流電機——數控工具機的主軸電機
⑷特種形式的低慣量直流電機
步進電機
優點：
⑴電機旋轉的角度正比於脈衝數；
⑵電機停轉的時候具有最大的轉矩（當繞組激磁時）；
⑶由於每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重複性；
⑷優秀的起停和反轉響應；
⑸由於沒有電刷，可靠性較高，因此電機的壽命僅僅取決於軸承的壽命；
⑹電機的響應僅由數字輸入脈衝確定，因而可以採用開環控制，這使得電機的結構可以比較簡單而且控制成本；
⑺僅僅將負載直接連接到電機的轉軸上也可以極低速的同步旋轉；
⑻由於速度正比於脈衝頻率，因而有比較寬的轉速範圍。
缺陷：
⑴如果控制不當容易產生共振；
⑵難以運轉到較高的轉速；
⑶難以獲得較大的轉矩；
⑷在體積重量方面沒有優勢，能源利用率低；
⑸超過負載時會破壞同步，高速工作時會發出振動和噪聲。
綜上所述，交流伺服系統在許多性能方面都優於步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當的控制電機。
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