如果停机后某些绕组仍保持通电状态，则系统还具有自锁能力。步进电动机每转 1 周都有
固定的步数，如 500 步、1000 步、50000 步等，理论上其步距误差不会累计。

步进伺服结构简单，符合系统数字化发展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功

率越大移动速度越低。特别是步进伺服易于失步，使其主要用于速度与精度要求不高的经
济型数控机床及旧设备改造。但近年发展起来的恒斩波驱动、PWM 驱动、微步驱动、超微步
驱动和混合伺服技术，使步进电动机的高、低频特性得到很大提高，特别是随着智能超微
步驱动技术的发展，将把步进伺服的性能提高到新的水平。

（2）直流伺服系统

直流伺服的工作原理建立在电磁定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变

量：主磁通与电枢电流，分别控制励磁电流与电枢电流，可方便地进行转矩与转速控制。
另一方面，从控制角度看，直流伺服的控制是一个单输人单输出的单变量控制系统，经
典控制理论完全适用于这种系统，因此，直流伺服系统控制简单，调速性能优异，在数
控机床的进给驱动中曾占据主导地位。

然而，从实际运行考虑，直流伺服电动机引人了机械换向装置，其成本高、故障多、

维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时，机械
换向器的换向能力限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率
低、散热差。为改善换向能力、减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。

（3）交流伺服系统

“

”

针对直流电动机的缺陷，如果将其做 里翻外 的处理，即把电驱绕组装在定子、转子

为永磁部分，由转子轴上的编码器测出磁极位置，就构成永磁无刷电动机，同时，矢量
控制方法的实用化使交流伺服系统具有良好的伺服特性。其宽调速范围、高稳速精度、快速
动态响应及四象限运行等良好的技术性能，使其动、静态特性可与直流伺服系统相媲美。
同时可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。

目前，在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统，有三种类型：模拟

形式、数字形式和软件形式。模拟伺服用途单一，只接收模拟信号，位置控制通常由上位
机实现；数字伺服可实现一机多用，如做速度、力矩、位置控制，可接收模拟指令和脉冲
指令，各种参数均以数字方式设定，稳定性好，具有较丰富的自诊断、报警功能；软件伺
服是基于微处理器的全数字伺服系统，其将各种控制方式和不同规格、功率的伺服电机的
监控程序以软件实现。使用时可由用户设定代码与相关的数据即自动进人工作状态。配有
数字接口，改变工作方式、更换电动机规格时，只需重设代码即可，故也称万能伺服。

交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具

体体现在三方面：①系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能
化功率模块得到普及与应用；②基于微处理器嵌人式平台技术的成熟，将促进先进控制
算法的应用；③网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控
制成为可能。