伺服驅動系統(簡稱伺服系統)是以機械位置或角度為控制對象的自動控制系統，如數控機床。伺服系統中使用的驅動電機要求響應速度快、定位準確、轉動慣量大(機電系統中使用的伺服電機轉動慣量大，可以直接與螺桿等機械部件連接。伺服電機有一個特殊的小慣性電機，以獲得非常高的響應速度。然而，這種電機過載能力低，因此在進給伺服系統中使用時，必須加速和減速。

轉動慣量反映了系統的加速度特性。選擇伺服電機時，系統的轉動慣量不能超過電機轉動慣量的3倍。)，這種特殊的電機叫伺服電機。當然，它的基本工作原理與普通交流/DC電機沒有什么不同。這種電機的特殊驅動單元稱為伺服驅動單元，有時簡稱伺服。通常，其內部包括電流、速度和/或位置的閉環。

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行器。步進驅動器接收到脈沖信號后，驅動步進電機按設定的方向旋轉一個固定的角度(稱為“步角”)，其旋轉以固定的角度步進運行。角位移可以通過控制脈沖數來控制，從而達到精確定位的目的；同時，可以通過控制脈沖頻率來控制電機的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機可作為控制專用電機，因其無累積誤差(精度為100%)而廣泛應用于各種開環控制中。目前常用的步進電機有反應式步進電機(VR)、永磁步進電機(PM)、混合式步進電機(HB)和單相步進電機。

伺服電機內部的轉子是永磁體，由驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在這個磁場的作用下旋轉。同時，電機的編碼器將信號反饋給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值的比較來調整轉子的旋轉角度。伺服電機的精度取決于編碼器的精度(行數)。步進電機與交流伺服電機性能比較步進電機是一種離散運動裝置，本質上與現代數字控制技術有關。在目前國內的數控系統中，步進電機被廣泛使用。隨著全數字交流伺服系統的出現，交流伺服電機越來越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，在運動控制系統中，大多采用步進電機或全數字交流伺服電機作為執行電機。雖然它們在控制方式(脈沖序列和方向信號)上相似，但在性能和應用上卻有很大的不同。本文比較了這兩種系統的性能。

步進電機和伺服電機的區別

1.不同控制精度的兩相混合式步進電機的步距角一般為3.6。 1.8°五相混合式步進電機的步距角一般為0.72 & # 176；0.36°還有一些步進角度較小的高性能步進電機。比如Stone公司生產的線切割機床用步進電機，步進角為0.09 & # 176；伯杰LAHR公司生產的三相混合式步進電機的步距角可以通過傾角開關設置為1.8。0.9°0.72°0.36°0.18°0.09°0.072°0.036°兼容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后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字交流伺服電機為例，對于標準2500線編碼器的電機，脈沖當量為360 & # 176；/10000=0.036°對于帶17位編碼器的電機，驅動器每接收217=131072個脈沖，電機旋轉一次，即其脈沖脈沖當量為360 & # 176；/131072=9.89秒。就是步角是1.8 & # 176；步進電機脈沖當量的1/655。

第二，不同低頻特性的步進電機在低速時容易產生低頻振動。振動頻率與負載條件和駕駛員的表現有關。一般認為振動頻率是電機空載起飛頻率的一半。這種由步進電機工作原理決定的低頻振動現象，對機器的正常運轉非常不利。步進電機低速工作時，應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，如在電機上增加阻尼器或在驅動器上采用細分技術。交流伺服電機運行非常平穩，即使低速也不會振動。交流伺服系統具有共振抑制功能，可以彌補機械剛性不足，系統內部具有頻率分析功能(FFT)，可以檢測機械的共振點，便于系統調整。

3.不同矩頻特性的步進電機輸出轉矩隨著轉速的增加而減小，在較高轉速時急劇下降，因此其大工作轉速一般為300 ~ 600 rpm。交流伺服電機具有恒定的扭矩輸出，即在其額定轉速(一般為2000轉/分或3000轉/分)內輸出額定扭矩，在額定轉速以上輸出恒定功率。

4.過載能力不同的步進電機一般沒有過載能力。交流伺服電機過載能力強。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載的能力。大扭矩是額定扭矩的三倍，可以用來克服起動力矩時慣性負載的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選舉中

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 間又不需要那么大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。

　　五、運行性能不同 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沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、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信號進行采樣，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沖的現象，控制性 能更為可靠。

　　六、速度響應性能不同 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性能較好，以松下MSMA 400W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，可用于要求快速啟停的控制場合。

　　綜上所述，交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。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。