伺服电机和步进电机的性能比较

    步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的

数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服

电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中

大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似

（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。现就二者的使用性

能作一比较。

 

一、控制精度不同

 

    两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为 0.72 

°、0.36° 。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如（sanyo denki）生产的二相

混 合 式 步 进 电 机 其 步 距 角 可 通 过 拨 码 开 关 设 置 为

1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步

距角。

 

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。以全数字式交流伺服电机为例，

对于带标准

2000 线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为

360°/8000=0.045°。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，即其脉冲当量为

360°/131072=0.0027466°，是步距角为 1.8°的步进电机的脉冲当量的

1/655。 

二、低频特性不同

 

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一半。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。

 

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。