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【導讀】步進電機與伺服電機在工業控制中應用非常廣泛，過程中不乏出現各種各樣的問題，例如如何正確選擇伺服電機和步進電機？本次技術問答連連看分三部分，共31個關于步進電機與伺服電機的技術問答，只為解答你心中的疑惑。

1， 如何正確選擇伺服電機和步進電機？

主要視具體應用情況而定，簡單地說要確定：負載的性質（如水平還是垂直負載等），轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面 和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍。據此以確定電機和配用驅動器或控制器的 型號。

2， 選擇步進電機還是伺服電機系統？

其實，選擇什么樣的電機應根據具體應用情況而定，各有其特點。請見下表，自然明白。

3， 如何配用步進電機驅動器？

根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。

4， 2 相和 5 相步進電機有何區別，如何選擇？

2 相電機成本低，但在低速時的震動較大，高速時的力矩下降快。 5 相電機則振動較小，高速性能好，比 2 相電機的速度高 30~50% ，可在部分場合取代伺服電機。

5， 何時選用直流伺服系統，它和交流伺服有何區別？

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。

有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。

無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，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，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。

交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，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，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。

交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

6， 使用電機時要注意的問題？

上電運行前要作如下檢查：

1） 電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）；對于直流輸入的 +/- 極性一定不能接錯，驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）；

2） 控制信號線接牢靠，工業現場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；

3） 不要開始時就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統，運行良好后，再逐步連接。

4） 一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。

5） 開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發現問題立即停機調整。

7， 步進電機啟動運行時，有時動一下就不動了或原地來回動，運行時有時還會失步，是什么問題？

一般要考慮以下方面作檢查：

1） 電機力矩是否足夠大，能否帶動負載，因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實際需要大 50%~100% 的電機，因為步進電機不能過負載運行，哪怕是瞬間，都會造成失步，嚴重時停轉或不規則原地反復動。

2） 上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（一般要 >10mA ），以使光耦穩定導通，輸入的頻率是否過高，導致接收不到，如果上位控制器的輸出電路是 CMOS 電路，則也要選用 CMOS 輸入型的驅動器。

3）啟動頻率是否太高，在啟動程序上是否設置了加速過程，最好從電機規定的啟動頻率內開始加速到設定頻率，哪怕加速時間很短，否則可能就不穩定，甚至處于惰態。

4）電機未固定好時，有時會出現此狀況，則屬于正常。因為，實際上此時造成了電機的強烈共振而導致進入失步狀態。電機必須固定好。

5） 對于 5 相電機來說，相位接錯，電機也不能工作。

一般要考慮以下方面作檢查：

1） 電機力矩是否足夠大，能否帶動負載，因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實際需要大 50%~100% 的電機，因為步進電機不能過負載運行，哪怕是瞬間，都會造成失步，嚴重時停轉或不規則原地反復動。

2） 上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（一般要 >10mA ），以使光耦穩定導通，輸入的頻率是否過高，導致接收不到，如果上位控制器的輸出電路是 CMOS 電路，則也要選用 CMOS 輸入型的驅動器。

3）啟動頻率是否太高，在啟動程序上是否設置了加速過程，最好從電機規定的啟動頻率內開始加速到設定頻率，哪怕加速時間很短，否則可能就不穩定，甚至處于惰態。

4）電機未固定好時，有時會出現此狀況，則屬于正常。因為，實際上此時造成了電機的強烈共振而導致進入失步狀態。電機必須固定好。

5） 對于 5 相電機來說，相位接錯，電機也不能工作。

8， 我想通過通訊方式直接控制伺服電機，可以嗎？

可以的，也比較方便，只是速度問題，用于對響應速度要求不太高的應用。如果要求快速的響應控制參數，最好用伺服運動控制卡，一般它上面有 DSP 和高速度的邏輯處理電路，以實現高速高精度的運動控制。如 S 加速、多軸插補等。

9， 用開關電源給步進和直流電機系統供電好不好？

一般最好不要，特別是大力矩電機，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源。因為，電機工作時是大電感型負載，會對電源端形成瞬間的高壓。而開關電 源的過載性能不好，會保護關斷，且其精密的穩壓性能又不需要，有時可能造成開關電源和驅動器的損壞。可以用常規的環形或 R 型變壓器變壓的直流電源。

10，我想用±10V或4~20mA的直流電壓來控制步進電機，可以嗎？

可以，但需要另外的轉換模塊。