标签: 伺服系统

20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有： ⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。 ⑵定子绕组散热比较方便。 ⑶惯量小，易于提高系统的快速性。 ⑷适应于高速大力矩工作状态。 ⑸同功率下有较小的体积和重量。 交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点： A、起动转矩大 由于转子电阻大，其转矩特性曲线与普通异步电动机的转矩特性曲线相比，有明显的区别。它可使临界转差率S0＞1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。 B、运行范围较广 C、无自转现象 正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1－S1、T2－S2曲线）以及合成转矩特性（T－S曲线） 交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz，电压有36V、110V、220、380V；当电源频率为400Hz，电压有20V、26V、36V、115V等多种。 交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，因此与同容量直流伺服电动机相比，体积大、重量重，所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。

关于伺服、伺服驱动器、伺服电机、伺服系统，随便拿出去问，百分之九十九的人都是不熟悉不清楚不了解的，我想，就算是与伺服相关的工作人员，数控自动化等工控领域的技术人才，大多也觉得对伺服‘一知半解’。我接触过很多伺服从业人员，销售公司的业务、技术人员，数控自动化系统开发的电工、技术人员、工程师，乃至伺服品牌本身个岗位领域的人才，其中包括技术工程师。要说真的理解很深刻，还是感觉不明显。 当然，毫无疑问，对于本岗位本工作信息乃至技术，他们都是相当专业的，比如销售人员，对于自销伺服类比、系列、型号，选型、乃至技术特点，没谁比他熟悉；比如售前技术工程师，对于每款伺服的特性、参数设置特点，乃至调试经验，尤其是资深工程师，绝对是专业专家级。 但是，作为一个骨灰级电子爱好者，一位长期接触过不少各式各样电子产品，专业从事过高至某著名通信品牌基站通信设备维修，以及如今从事变频、伺服、工控机、工控屏维修的电子产品维修人员，每每接触到都能读到，他们对伺服技术、性能、参数乃至故障原因，等等一些认知和理解伺服的渴求，接触经销商、代理商，他们最大的渴求和希望，就是我们能够提供他们技术支持，当然不是设备损坏的维修技术。不难理解，他们技术支持工程师，每每出去，总是指不定遇到如何刁钻，如何离奇古怪的技术问题，系统调试难题，而且，基本时间都相当紧迫（客户大多都久攻不下、电话咨询尝试尽了想得到的种种方案可能）。伺服驱动器伺服系统是好的，装上去却不能按预计的方案工作，三百多项的伺服内部调试参数和上位机编程等等多个系统相辅相成的配合工作这，只要找不出原因结症所在，问题就不能得到有效的解决。期待我们这些专攻电子技术、电路特性原理，乃至修复解决伺服故障的从业人员，能够给个深刻的解读方案、一种思路、一个灵感，就选得相当自然，和从分需求了。没错，作为维修人员，对伺服系统的硬件技术的确比较熟悉，由于这是智能系统，也往往可以根据故障特性对参数设置，有另一层面的认识和理解，这是自然的。当然，术有专攻，资深才能认知到位理解深刻，这是自然的规律。 好了，闲话少说，得照照题，题目是‘伺服通俗解读’。要很好照应题目，我想还要花些口舌，说些基础、常识。 伺服是什么？其实，伺服就是一个电机，和控制这个电机的驱动器。电机就叫伺服电机，驱动器自然叫伺服驱动器，‘伺服’源自于控制，精确控制的代名词。——很显然，为了控制电机，精确控制电机，专门研发出“伺服”这样的一种系统。到此，可能很多人会奇怪：控制个电机为什么要做个这么复杂的系统呢？这不得不引入电机应用、原理以及发展的一些信息了。 电机，是运用电磁原理，通电线圈在磁场环境产生作用力作用而转动的一种电子产品。电子根据应用发展有直流电机、交流电机；直流又分有刷、无刷电机之分，主要是因为有刷电机必须定期更换碳刷，维护麻烦人类设计出刷电机；交流电机又分单相、三相、同步、异步等。电机是蒸汽机、内燃机外产生运动必须的载体，所以根据各自各样的应用和工作要求，早期人类就设计出了如此多的电机品种和类别，各有各的特长和优点，所以存在的相当长的一段时间，不过它们的固有缺点与特性，日渐不能满足人类的需求，比如，所有电机的速度都不易控制，即使以控制速度见长的直流电机，要想准恒定定在某个转速上还是很难很难的；又如，由电磁原理我们不难发现，电机线圈通常是铜等低阻抗的材质组成，那么通电瞬间电流是可以很大很大的，磁场对线圈的作用力跟这个通过的电流密切先关，只有在电机转起来转速恒定，感抗恒定才使得电机的通电电流恒定，经验表明，启动瞬间电机的电流是电机正常工作电流的5~10倍，而且，电机在低于3倍的电流之下，启动乏力。这是电机至今的固有特点缺点，至此，我们也不难明白，通电中的电机一旦发生堵转（通俗说就是掐死不动了），通电电流对其可是灾难性的。同时我们也不难明白，相对于传动系统来说，电机启动瞬间的扭力可是具有很大破坏力的，因为跟正常工作状态时的扭力差距太大。 因此，人们一直以来都在着力研究电机的速度和扭力控制问题。后来，人们在变频技术上得到突破，开发了变频驱动器，它在一定程度上可以控制三相电机的数度，而且也一定程度缓解了电机启动瞬间的扭力和转动加速度问题。如今我们日常使用的升降电梯速度可变，和上产中的自动扶梯速度可变，基本都是运用变频技术。变频技术就是利用逆变技术控制电机的三相供电频率电流可变，从而达到一定程度地控制电机在某个速度下恒定的目的。技术的关键点在于变频器内可编程芯片（我们俗称CPU）内部的算法，所以变频器本身有许多参数供用户在特定场合应用时调节合适的算法补偿。 伺服，就是在变频的技术上发展出来的更进一步产品，其通过电机屁股上安装编码器反馈信息，驱动器内部的CPU再结合这个反馈信息生成控制三相电流输出的脉冲，从而实现伺服电机的精确控制。伺服驱动器的“使能”，其实就是启动一个设计好的三相电机动力电源的脉冲，使电机悬停在停止和转动之间，那么这个既解决了电机启动瞬间缺点所带来的问题，也使得能伺服驱动器在接收到外界“电机转动”指令使电机迅速转动。那么，伺服内部的众多参数，不过就是分门类别地根据伺服应用在各种各样各式的运用场合下，配合上位机、配合机械机床、配合特定的瞬态、力度的修补调整。 我想，太专业的术语，外行人看不懂，行内人好像术语都明白都懂，却想象不出其究竟是如何体现表现的。 那么，伺服系统，我们可以借助公司财务来理解，老板通常只会去跟财务人员说“我要分什么报表”、“我要什么收支情况”、“我要出差安排”等等等等，财务部就根据公司内部的一切信息方法进行计算，得出老板所需要的答案。伺服系统就是这么样的一个系统。

在工业控制技术发展迅速的今天，工控产品市场也随之爆发，巨大的市场蛋糕吸引着更多的资本进入这一领域，下面是一些相关机构对工控产品市场的判断，大家可以了解一下。 1、工业机器人：2000亿 　　今年以来,国内宏观经济整体呈现相对低迷状况,而机器人行业仍然保持较高的景气度,这个从多个方面可以反映出来。以中国国际机器人展览会为例,参展企业阵容扩大明显,国产机器的型号更加丰富,性能和质量在提升。草根调研反映,根据草根调研的情况,ABB、库卡、安川和发那科等国外机器人企业,由于汽车行业需求旺盛,上半年销量增幅都在20%以上,基本维持去年的增幅;而国产机器人企业埃替特、广数上半年销量同比增长均超过100%。 　　机器人国产化元年:以关键部件为例,苏州绿的的谐波减速机已经基本实现产业化,未来20公斤以下小型机器人国产化已经没有障碍,而且这种小机器人更适合3C行业等一般制造业。南通振康的RV减速机国产化进度也可能超预期。这种超预期同样可能存在于伺服电机领域。随着国产化推进和产销放量,今年部分机器人相关企业的盈利改善明显,埃夫特、东莞启帆等企业已经或即将实现盈利。 　　一般制造业需求加速,服务机器人空间巨大:最近几年国内机器人企业重点开拓一般制造业的机器人应用领域,包括机床上下料(包括冲压成型等)、打磨抛光、喷涂、焊接、铸造等,已经形成了较为成熟的机器人整体应用方案,为汽车以外的一般制造业机器人大规模应用打下坚实基础。根据测算未来5年国内工业机器人市场有望达到2000亿规模,将出现百亿级的工业机器人企业,与现有的规模比较,增量空间巨大。但是未来服务机器人将会有更大的市场容量,为机器人上市公司提供巨大的估值空间。 2、变频器：1200亿元～1800亿元 　　变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。 　　我国变频器市场，近几年保持着12%～15%的增长率。业内人士预计，现在中国市场上变频器安装容量（功率）的增长率实际上在20%左右，潜在市场空间大约为1200亿元～1800亿元。去年是十二五发展规划非常关键的一年，政府工作报告对工业以及公共领域节能减排提出很高要求，与此同时，变频器产业也迎来发展良机。实际上，十二五期间，我国环保投入将达到3.1万亿元，节能环保产业总产值将达5.3万亿元，而高压变频器作为节能减排的主力军和先锋，未来存在着巨大的市场需求。目前，中国节能型社会理念正在积极推广中，国家政府加快出台产业政策，为节能化发展指明方向。 3、传感器：1200亿 　　目前，智能传感器作为21世纪最具影响力和发展前景高新技术，正引起国内外电子信息界的高度重视。光电行业开发协会（OIDA）预测，智能传感器的国际市场销售量将以每年20%的高速度增长，智能传感器将在工业自动化时代扮演更加重要角色。2015年传感器市场规模将达1200亿，在世界各国广泛应用，未来，传感器将会在工业生产中大有可为。 　　目前，传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域，如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。近年来，全球传感器产业飞速发展。2008年，全球3000多家传感器制造商的总销售额为500亿美元，而2010年世界传感器市场规模达800亿美元以上。随着物联网的高速发展，国内传感器产业也迎来了黄金发展期。 　　据统计，至2015年，我国物联网整体市场规模将或达到7500亿元，传感器产业将从中直接受益。2010年，我国传感器制造业规模以上企业（年销售收入500万元以上）实现销售收入440.27亿元。据业内专家介绍，此后中国传感器市场将稳步快速发展，在物联网市场规模大幅增长的动力之下，2015年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。 　　在政策的支持下，我国的传感器技术及其产业也取得了长足进步。国内传感器产业在“双加工程”（加快力度和加快发展）的方针指导下，建立了中国敏感元器件与传感器生产基地。目前，国内有三大传感器生产基地，分别为：安徽基地，主要是建立力、光敏规模经济；陕西基地，1990年2月成立了陕西省敏感技术产业集团公司，主要是以电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标；黑龙江基地，主要以建立气、湿敏规模经济为主要目标。有业内专家指出，目前我国已有不少从事传感器的生产和研发的企业，早在2009年底，敏感元件和传感器年总产量已达到20亿只，传感器产品达到10大类、42小类、6000多个品种。 4、工业软件：1037.46亿 　　工业软件是指在工业领域里应用的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。 　　我国工业软件市场增长迅速，2011年市场规模已达到616.34亿元，同比增长17.9%。预计2014年市场规模将达1037.46亿元。 　　中国工业软件产业发展联盟副秘书长王威表示，尽管市场成长快，但由于起步晚、积累少，在大部分工业领域，国外工业软件仍占据统治地位，软件国产化程度有待提高。而核心技术的受制于人，同样让国内工业软件处于竞争劣势。此外，行业尚未形成龙头企业带动、中小企业协作配套的产业链，产业协同效应没有充分发挥。 　　未来，随着中国十二五期间加大工业转型升级力度，并大力发展高端、智能装备产业，工业软件市场还将进一步增长，对本土产业发展也将起到极大的刺激性作用。 5、工控机：200亿 　　目前国内的工控机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品（例如RADISYS、ROCKWELL、INTEL等）经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难，现已完全退出国内市场。目前，国内的IT业研发、加工技术力量不断提升；各类芯片和各类器件、生产设备在国际市场基本可平等选购；软件资源的可移植性可节省大量的人力、物力。在这些有利条件下，国内一些厂商抓住机会快速崛起，利用本土综合竞争优势逐步将国外品牌挤出国内工控市场。某些企业以每年超过100％的资产增长速度，鼎立于国内的工控市场，而且已成功打入国际工控市场。 　　工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。随着社会信息化的不断深入，关键性行业的关键任务将越来越多地依靠工控机，而以IPC为基础的低成本工业控制自动化正在成为主流，本土工控机厂商所受到的重视程度也越来越高。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展，从数字家庭用的机顶盒、数字电视，到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制，金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加，对工控机的需求很大，工控机市场发展前景十分广阔。目前我国工控机的市场规模约200亿元。 6、机器视觉：200亿 　　机器视觉系统的出现来自繁琐劳动力的替代需求。机器视觉自动化设备可以不知疲倦的进行重复性的工作，且在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，机器视觉可替代人工视觉。 　　机器视觉最早应用于工业制造领域。通过机器视觉的自动识别功能，许多流水线上具有高度重复性的检测都可以依靠机器视觉系统设备完成，大大提高了检测效率和精度。 　　机器视觉是一个相当新且发展十分迅速的研究领域。在国外，机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业，其中大概40%-50%都集中在半导体行业。诸如电路板印刷、电子封装、SMT表面贴装、电子电路焊接等，均需要使用机器视觉系统技术。机器视觉系统还在质量检测方面得到了广泛的应用，并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。但在中国，以上行业本身就属于新兴的领域。中国机器视觉市场起步较晚，行业集中度较高，部分经销商开始以代理为主转向大力推广自主品牌的产品，行业分布、渠道分销与成熟的自动化产品都有明显差异。整个中国的机器视觉市场相较成熟的自动化产品应用水平偏低，市场远未饱和。 　　伴随着工业自动化的发展，我国配套基础建设的完善，技术、资金的积累，各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开始广泛出现，国内有关大专院校、研究所和企业近几年也在图像和机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试，逐步开始了工业现场的应用。 　　机器视觉随着技术的革新及行业的需求，成为逐渐崛起的新兴行业。而随着全球制造中心向中国的转移，中国机器视觉市场已经成为国际厂商关注的焦点。据预测，中国机器视觉市场规模到2015年将达200亿元。 7、伺服系统：100亿 　　代交流伺服系统，经历了从模拟到数字化的转变，数字控制环已经无处不在，结合市场需求的变化，一些新的发展趋势值得我们重视。 　　数字伺服以其：高效率化、直接驱动、通用化、智能化，网络化和模块化等优点给用户带来了良好的体验。将现场总线和工业以太网技术、甚至无线网络技术集成到伺服驱动器当中，已经成为欧洲和美国厂商的常用做法，国内企业也正在跟进发展步伐，把一些外国领先的技术引进到国内来，并根据企业特色进行创新研发。 　　很多有远识的国产厂商正加大研发力度提升其产品的性能，进而扩大其品牌的号召力，国产伺服厂商改变进口垄断格局将指日可待。由此预测，未来五年，我国伺服系统行业受益于产业升级的影响，仍将保持20%以上的增长速度，至2015年，我国伺服系统行业市场规模有望突破100亿元，其中，国产伺服产品的市场占有率将达到40%左右。 8、3D打印：百亿元 　　记者近日从工信部有关人士处获悉，目前《国家增材制造发展推进计划（2014-2020年）》（征求意见稿）已初步制订完成，年内将会出台。 　　国家对3D打印的发展目标包括：到2017年初步建立增材制造（俗称“3D打印”）技术创新体系，培育5至10家年产值超过5亿元、具有较强研发和应用能力的增材制造企业；并在全国形成一批研发及产业化示范基地等。在政策措施上，国家将加强组织领导，加强财政支持力度，并支持3D打印企业境内外上市、发行非金融企业债等融资工具。 　　在3D打印的重点发展方向上，征求意见稿拟定了五大方向：一是金属材料增材制造，包括针对航空航天，核电、能源等机械零部件直接制造需求，研制钛合金、高温合金等金属材料；二是非金属材料增材制造；三是医用材料增材制造，例如针对牙齿、假肢、手术导板、手术辅助器械等方面需求，开发医用外部矫形器械专用材料等；四是设计及工艺软件；五是增材制造装备关键零部件。 　　据了解，3D打印的巨大市场前景也吸引着众多企业。目前仅在国内资本市场上，涉足3D打印的上市公司数量也多达二、三十家。而据中国3D打印技术产业联盟数据，2013年全球3D打印市场规模约40亿美元，中国市场规模约达20亿人民币。也有机构乐观预测，未来几年，中国大陆3D打印市场每年将至少以1倍以上的速度成长，规模或将达到百亿元。 9、运动控制器：40亿 　　近年来中国机床、纺织、印刷、包装和电子等行业的快速发展有力带动了对运动控制器的需求。2006-2012年中国运动控制器需求量稳定增长，由2006年的25.36万套上升至2012年的75.45万套。2013年中国运动控制器市场需求依旧相对稳定，增速约为19%，需求量在90万套左右。 　　通用运动控制器作为伺服系统的控制装置，其市场规模受到伺服系统的直接影响。近几年，中国伺服系统市场的快速增长带动通用运动控制器的市场规模不断扩大，由2006年的5.43亿元增长到2012年的19.46亿元，年均复合增长率为23.7%。2013年中国通用运动控制器市场规模在23.4亿左右，同比增长约16.9%。 　　根据平台不同，通用运动控制器可以分为PLC控制器、嵌入式控制器和PC-Based控制卡三大类。2013年中国PLC控制器市场份额达55.68%，其次为嵌入式控制器。 　　目前中国本土运动控制器企业如固高科技、上海维宏、雷塞等公司主要是针对中低端市场，欧美企业主要是针对高端市场，总体上来说，中国本土企业的市场份额超过50%。其中固高科技市场份额位居首位，2013年达14.2%。 　　Pc-based控制器近年来在中国发展迅速，主要原因是开放的系统、合理的性能和较低的价格，特别适合中国市场。在Pc-based控制器领域，本土厂商已逐渐崭露头角，领先厂商有固高科技、雷赛智能、众为兴、成都乐创、上海维宏等，这些厂商同时也为一些细分行业提供专用控制器。固高科技在该细分领域拥有统治性的优势，2013年市场份额高达45.32%。 　　未来几年，运动控制器的需求增长仍将集中于机床、印刷、包装，电子等行业，而烟草机械、医疗设备等行业对运动控制器的需求也将稳定增长，预计到2016年中国运动控制器需求量将接近190万套，而通用运动控制器市场规模有望达到40亿元左右。 10、电磁阀：13.28亿 　　电磁阀作为流体控制自动化系统的执行器之一，由于有着廉价、简单、动作快、易安装、易维护的特点，已经成为流体控制自动化的首选产品。二十世纪50-80年代一直依赖进，一直到二十世纪90年代，国产电磁阀才占据了一定的市场份额。 　　电磁阀产品市场的强劲需求，得益于这几个方面。国有经济持续稳定发展、固定资产投资逐步扩大，尤其是几项世纪工程“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等项目的开工需要大量的阀门产品配套；另外，我国正面临着工业化时代的到来，石化行业、电力部门、冶金部门、化工行业和城市建设等使用阀门大户将增强对电磁阀产品的需求。电力行业在“十一五”期间在煤电机组大、中型开工项目所需阀门总计为：阀门总需求量15.3万吨，年均需求量3.06万吨；阀门总需求额39.6亿元，年均需求额为7.92亿元。而按照年均增长20%的速度，“十二五”期间阀门的总需求量为26.56万吨，年均需求量为5.32万吨，阀门总需求额为66.4亿元，年均需求额为13.28亿元。

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摘要］：步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在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出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。 １、伺服电机和步进电机的性能比较 　　步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在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出现，交流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合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。   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。如山洋公司（SANYO DENKI）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。 　　交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以山洋全数字式交流伺服电机为例，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°，是步距角为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出现低频振动现象。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不利。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，比如在电机上加阻尼器，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出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，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300～600RPM。交流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，在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。交流伺服电机具有较强的过载能力。以山洋交流伺服系统为例，它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，在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出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，一般不会出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200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以山洋400W交流伺服电机为例，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合。 　　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合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。   ２、伺服电机的选型计算方法 　　 转数　山洋公司根据客户实际要求，对于同等功率的电机可以选配不同转数的电机，一般来说，转数越低，价格越便宜。 　　 扭矩　必须满足实际需要，但是不需要像步进电机那样留有过多的余量。　 　　 惯量　根据现场要求选用不同惯量的电机，如机床行业一般选用Ｐ１系列大惯量的伺服电机。