西门子伺服电机作 为一种闭环控制的系统，和现代数字控制技术有着实质的联系。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呈现，交流西门子伺服电机，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，或全数字式交流西门子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所上存在着较大的差别。

　　丙通MRO现就西门子伺服电机与进步电机使用性能做比较。

　　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。如三洋公司(SA NYODENKI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。

　　交流西门子伺服电机的控制精度，由电机轴后端的旋转 编码器保证。以三洋全数字式交流西门子伺服电机为例，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°，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 时易呈现低频振动现象。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有利。

　　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，比方在电机上加阻尼器，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呈现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性缺乏，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。

　　三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其 最高工作转速一般在300600RPM交流西门子伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM以内，都能输出额定转矩，额定转速以上为恒功率输出。

　　四、过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流西门子伺服电机具有较强的过载能力。以山洋交流伺服系 统为例，具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。

　　五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易呈现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会呈现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。

　　六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200400毫 秒。交流伺服系统的加速性能较好，以山洋400W交流西门子伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场所。综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场所也经常用步进电机来做执行电动机。所以，控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、本钱等多方面的因素，选用适当的控制电机。

本文由丙通MRO整理提供

本文地址：http://www.btone-mro.com/html/CN-28-3146.html