新一代信息技術(shù)的發(fā)展，使得無人化、物聯(lián)數(shù)字化生產(chǎn)的工廠成為了可能。而無人化的數(shù)字智能制造的關(guān)鍵，在于各類工業(yè)母機的機電自動化和數(shù)字化。在我國，伺服電機的應(yīng)用廣泛，其中應(yīng)用最多的領(lǐng)域是機床(尤其是數(shù)控機床)，占比達20.4%，其次是電子制造設(shè)備、包裝機械、紡織機械、工業(yè)機器人、塑料機械等行業(yè)，比重分別為16.5%、12.6%、12.1%、8.7%、8.2%。

工業(yè)母機的步進電機、伺服同步電機、異步電機間有什么不同？

伺服電機系系統(tǒng)

有數(shù)據(jù)表明，未來在新一代的機電裝備中，隨著各關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，雖然未來5年的增速會放緩，但仍將緩慢增長。至2026年，伺服電機行業(yè)的市場規(guī)模有望達225億元。

工業(yè)母機的步進電機、伺服同步電機、異步電機間有什么不同？

伺服電機的市場規(guī)模

那么，步進電機與伺服電機之間有什么本質(zhì)不同呢？同為伺服電機家族里的同步和異步電機是怎么區(qū)分的呢？

步進電機與伺服電機

步進電機

是一種具有“高精度定位運行” 的同步電動機。它的驅(qū)動器根據(jù)從控制器所輸出的脈沖信號來控制電動機步進同步，以設(shè)計的步距角（分辨率）來運轉(zhuǎn)。它的特點是：僅用控制器、驅(qū)動器、電動機以開環(huán)控制方式，就可以進行簡單的、高精度定位運行的電動機。

工業(yè)母機的步進電機、伺服同步電機、異步電機間有什么不同？

步進電機的結(jié)構(gòu)

步進電動機在本體結(jié)構(gòu)上的最大特征，是在組裝了線圈的定子內(nèi)側(cè)、轉(zhuǎn)子的外側(cè)有“小齒”，并在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部組裝了永磁鐵。

伺服電機

伺服電機本體搭載旋轉(zhuǎn)檢測器（編碼器），向驅(qū)動器反饋電動機軸的旋轉(zhuǎn)位置／轉(zhuǎn)速。驅(qū)動器通過演算從控制器發(fā)出的脈沖信號（位置指令／速度指令）與反饋信號（當前位置／速度）的誤差，將此誤差控制為０，進行電動機旋轉(zhuǎn)的控制。通過使用電動機、驅(qū)動器、編碼器構(gòu)成閉環(huán)控制，可以進行高精度定位運行的電動機。

在本體結(jié)構(gòu)上，伺服電動機在電動機的尾部搭載旋轉(zhuǎn)檢測器（編碼器等），來檢測位置和速度。

此外，在以下幾個方面，也是首選伺服電機的重大理由：

在功率輸出的選型上也有很大的不同。步進電動機與AC伺服電動機因構(gòu)造的不同以及使用場合的不同，對應(yīng)選型的功率規(guī)格也不同。當有高輸出功率的必要時，如功率超過100W時，通常首選AC伺服電動機。

轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性和定位時間不同。定位距離短，步進電動機根據(jù)收到的脈沖信號同步旋轉(zhuǎn)，低轉(zhuǎn)速領(lǐng)域內(nèi)轉(zhuǎn)矩大（起動/減速時響應(yīng)性優(yōu)越），伺服電動機動作會較脈沖信號延遲（受積存脈沖的影響），低轉(zhuǎn)速領(lǐng)域內(nèi)比步進電動機的轉(zhuǎn)矩小。定位距離長，步進電動機在高速領(lǐng)域內(nèi)比伺服電動轉(zhuǎn)矩小，伺服電動機在高轉(zhuǎn)速領(lǐng)域內(nèi)比步進電動機轉(zhuǎn)矩大（高速性能優(yōu)越）。

在停止精度的差異大。因為步進電動機的靜止角度誤差受小齒的加工精度的影響，在小齒齒距為7.2°周期時有誤差減少的傾向（因勵磁相完全相同，所以不受定子小齒的誤差影響）。所以，以7.2°為單位進行定位時，靜止角度誤差也變小。伺服電動機停止位置精度，受編碼器的分辨率和編碼器與電動機組裝精度的影響。所以，若只將編碼器調(diào)整為高分辨率的話，定位精度不會提升。

同步性方面。步進電動機因為是開環(huán)控制，與輸入的脈沖進行同步運行。只要脈沖指令同步輸入，就可以進行多臺電動機幾乎相同的運行。伺服電動機因為是閉環(huán)控制，相對脈沖指令發(fā)生遲延?？刂贫嗯_電動機時，因遲延時間各不相同，有互相干擾運行不穩(wěn)定情況的發(fā)生。

那么，都是伺服電機的伺服同步電機（永磁同步）和異步電機之間，又有什么不同呢？