一、伺服電機的資料
1、交流伺服電機的工作原理
伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的u/v/w三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動同時電機自帶的編碼器反饋訊號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度，所以伺服電機的精度決定於編碼器的精度（線數）。
2、什麼是伺服電機？有幾種型別？工作特點是什麼？
答：伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中用作執行元件，原理是把所收到的電訊號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當訊號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
3、問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什麼區別？
答：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動小。而直流伺服是梯形波，但直流伺服比較簡單，便宜。
a、永磁交流伺服電動機的發展
20世紀80年代以來，隨著積體電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展，永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品並不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高效能伺服系統的主要發展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以後，世界各國已經商品化了的交流伺服系統是採用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動，交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。
b、永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，
主要優點有：
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。
⑸同功率下有較小的體積和重量。
，這標誌著此種新一代交流伺服技術已進入實用化階段。到20世紀80年代中後期，各公司都已有完整的系列產品，整個伺服裝置市場都轉向了交流系統。
早期的模擬系統在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全滿足運動控制的要求，近年來隨著微處理器、新型數字訊號處理器（dsp）的應用，出現了數字控制系統，控制部分可完全由軟體進行。到目前為止，高效能的電伺服系統大多採用永磁同步型交流伺服電動機，控制驅動器多採用快速、準確定位的全數字位置伺服系統。典型生產廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。
1其中日本安川電機製作所推出的小型交流伺服電動機和驅動器，其中d系列適用於數控機（最高轉速為1000r/min，力矩為0.25～2.8n.
m），r系列適用於機械人（最高轉速為3000r/min，力矩為0.016～0.16n.
m）。之後又推出m、f、s、h、c、g六個系列。20世紀90年代先後推出了新的d系列和r系列。
由舊系列矩形波驅動、8051微控制器控制改為正弦波驅動、80c154cpu 和門陣列晶元控制，力矩波動由24％降低到7％，並提高了可靠性。這樣，只用了幾年時間形成了八個系列（功率範圍為0.05～6kw）較完整的體系，滿足了工作機械、搬運機構、焊接機械人、裝配機械人、電子部件、加工機械、印刷機、高速捲繞機、繞線機等的不同需要。
二、步進電機的基本原理
步進電機作為執行元件，是機電一體化的關鍵產品之一,廣泛應用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經濟領域都有應用。
步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度(稱為「步距角」)，它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。
步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應用於各種開環控制。現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（vr）、永磁式步進電機（pm）、混合式步進電機（hb）和單相式步進電機等。
永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度
反應式步進電機一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但雜訊和振動都很大。反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料製成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩。
混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.
8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛，也是本次細分驅動方案所選用的步進電機。
步進電機的一些基本引數：
電機固有步距角：
它表示控制系統每發乙個步進脈衝訊號，電機所轉動的角度。電機出廠時給出了乙個步距角的值，如86byg250a型電機給出的值為0.9°/1.
8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°），這個步距角可以稱之為「電機固有步距角」，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅動器有關。
步進電機的相數：
是指電機內部的線圈組數，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為0.9°/1.
8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.
36°/0.72°。在沒有細分驅動器時，使用者主要靠選擇不同相數的步進電機來滿足自己步距角的要求。
如果使用細分驅動器，則相數將變得沒有意義，使用者只需在驅動器上改變細分數，就可以改變步距角。
保持轉矩（holding torque）：
是指步進電機通電但沒有轉動時，定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的引數之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷
衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的引數之一。比如，當人們說2n.m的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2n.m的步進電機。
detent torque：是指步進電機沒有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。detent-torque在國內沒有統一的翻譯方式，容易使大家產生誤解；由於反應式步進電機的轉子是永磁材料，所以它沒有detent torque。
步進電機的一些特點：
1．一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。
2．步進電機外表允許的最高溫度。步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至於失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
3．步進電機的力矩會隨轉速的公升高而下降。當步進電機轉動時，電機各相繞組的電感將形成乙個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。
4．步進電機低速時可以正常運轉，但若高於一定速度就無法啟動，並伴有嘯叫聲。步進電機有乙個技術引數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈衝頻率，如果脈衝頻率高於該值，電機不能正常啟動，可能發生丟步或堵轉。
在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動，脈衝頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然後按一定加速度公升到所希望的高頻（電機轉速從低速公升到高速）。
步進電動機以其顯著的特點，在數位化製造時代發揮著重大的用途。伴隨著不同的數位化技術的發展以及步進電機本身技術的提高，步進電機將會在更多的領域得到應用。
三、伺服電機和步進電機的區別
步進電機和交流伺服電機效能比較
步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯絡。在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控
制系統中。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或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈衝串和方向訊號），但在使用效能和應用場合上存在著較大的差異。
現就二者的使用效能作一比較。
1、控制精度不同
兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°和0.36°。也
也有一些高效能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用於慢走絲工具機的步進電機，其步距角為0.09°；德國百格拉公司（berger lahr）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設定為1.
8°、0.9°、0.72°、0.
36°、0.18°、0.09°、0.
072°、0.036°，相容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。
交流伺服電機的控制精度由電機軸後端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對於帶標準2500線編碼器的電機而言，由於驅動器內部採用了四倍頻技術，其脈衝當量為360°/10000=0.036°。
對於帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈衝電機轉一圈，即其脈衝當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.
8°的步進電機的脈衝當量的1/655。
2、低頻特性不同
步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器效能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對於機器的正常運轉非常不利。
當步進電機工作在低速時，一般應採用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上採用細分技術等。
交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，並且系統內部具有頻率解析機能（fft），可檢測出機械的共振點，便於系統調整。
3、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉速公升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600rpm。交流伺服電機為恆力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000rpm或3000rpm）
以內都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恆功率輸出。
4、過載能力不同
步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。
其最大轉矩為額定轉矩的三倍，可用於克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那麼大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。
5、執行效能不同
步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過衝的現象，所以為保證其控制精度，應處理好公升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋訊號進行取樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過衝的現象，控制效能更為可靠。
6、速度響應效能不同
步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速效能較好，以松下m**a400w交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000rpm
僅需幾毫秒，可用於要求快速啟停的控制場合。
綜上所述，
交流伺服系統在許多效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。
步進電機和伺服電機的區別
1,怎樣選擇步進和伺服電機？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 如對埠介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,電壓範圍。據此以確定電機和配用驅動器或控...
伺服電機工作原理及和步進電機的區別
步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯絡。在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。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或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者...
伺服電機和步進電機的區別和優缺點
步進電機和交流伺服電機效能比較 步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯絡。在目前國內 的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺 服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。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或全數字...