2004年 5月 农 机 化 研 究 第 3期
步进 电机与 交流伺服 电机性能对 比分析
张 颖
(哈尔滨市塑料九厂 ，黑龙江 哈尔滨 150001)
【摘 要】 步进电机是一种离散运动的装置，它与交流伺服电机在控制方式上相似(脉冲串和方向信号 )，
但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。为此，针对生产实际需要 ，对步进电机和交流伺服电机
的性能进行 了对 比分析。
【关键词】 电气
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
；电机；分析；步进电机；交流伺服电机
【中图分类号】 TM34；TM383．~2 【文献标识码】 B 【文章编号】 1003—188X(2004)03--0098--01
1 步进电机和交流伺服电机性能比较
1．1控制精度不同
(1)两相混合式步进电机步距角一般为 3．6。
或 1．8。，五相混 合式 步进 电机 步距 角一 般 为
0．72。或 0．36。，也有一些高性能的步进电机步距
角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的
步进电机，其步距角为 0．09。。
(2)交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的
旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为
例，对于带
标准
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2500线编码器的电机而言，由于驱
动器采用了 4倍频技术，脉冲当量为 0．036。。对
于带 17位编码器的电机而言，驱动器每接收 131072
个脉冲，电机转一圈，其脉冲当量为 0．003。，是步
距角为 1．8。的步进电机脉冲当量的 1／655。
1．2 低频特性不同
(1)步进电机在低速时易出现低频振动现象。
振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为
振动频率为电机空载起跳频率的 1／2。这种由步进
电机的工作原理所决定的低频振动现象，对于机器
的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，
一 般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在
电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
(2)交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速
时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑
制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具
有频率解析机能 (FFT)，可检测出机械的共振点，
便于系统调整 。
1．3 矩频特性不同
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在
较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般
在 300—600r／min。交流伺服电机为恒力矩输出，
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即在其额定转速 (一般为 2000～3000r／min)以内，
都能输出额定转矩 ，在额定转速以上为恒功率输出。
1．4 过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力；交流伺服电机
具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例 。
其具有速度过载和转矩过载能力 ，最大转矩为额定
转矩的 3倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯
性力矩。步进电机因为没有这种过载能力 ，在选型
时为了克服这种惯性力矩 ，往往需要选取较大转矩
的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的
转矩，便出现了力矩浪费的现象。
1．5 运行性能不同
步进电机的控制为开环控制 ，启动频率过高或
负载过大易出现丢步或堵转的现象；停止时转速过
高易出现过冲的现象。所以，为保证其控制精度，
应处理好升 、降速问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
。交流伺服驱动系统为闭环
控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采
样 ，内部构成位置环和速度环一般不会出现步进电
机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
1．6 速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速 (一般为每分
钟几百转 )需要 200 400ms。交流伺服系统的加速
性能较好，以松下 MSMA 400W交流伺服电机为例，
从静止加速到额定转速 3000r／min仅需几毫秒 ，可
用于要求快速启停的控制场合。
2 结论
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
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
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。
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