在伺服电机和步进电机之间进行选择可能是一个相当大的挑战，涉及到几个设计因素的平衡。成本考虑因素、扭矩、速度、加速度和驱动电路都在为您的应用选择最佳电机方面发挥作用。
步进电机与伺服电机的基本区别
步进电机和伺服电机在两个关键方面有所不同，它们的基本结构和控制方式。步进电机有大量的磁极，由永磁体或电流产生的南北极磁对，通常为50到100极。相比之下，伺服电机的磁极很少，通常总共有4到12个。每个磁极为电机轴提供一个自然停止点。极数越多，步进电机就可以在每极之间精确地移动，而且在许多应用中，步进电机可以在没有任何位置反馈的情况下运行。伺服电机通常需要一个位置编码器来跟踪电机轴的位置，特别是在需要精确移动的情况下。
驱动步进电机到精确的位置要比驱动伺服电机简单得多。对于步进电机，一个驱动脉冲将电机轴从一个极移到另一个极。由于给定电机的步进大小固定在一定的旋转量上，因此移动到精确的位置仅仅是发送正确数量的脉冲。相比之下，伺服电机读取当前编码器位置与指令位置之间的差异，并调整移动到正确位置所需的电流。在当今的数字电子技术中，步进电机比伺服电机更容易控制。
步进器优势
步进电机与伺服电机相比，具有极数大、驱动控制简单等优点。步进电机的设计提供了一个恒定的保持扭矩，而无需为电机供电。步进电机低速时的转矩大于相同尺寸的伺服电机。步进电机最大的优点之一是其相对较低的成本和可用性。
伺服优势
对于需要高速和高扭矩的应用，伺服电机会发光。步进电机的峰值转速约为2000转/分，而伺服电机的可用速度要快很多倍。伺服电机也保持其在高速下的额定转矩，高达90%的额定转矩可从高速伺服获得。伺服电机的效率也比步进电机高，效率在80-90%之间。伺服电机可以在短时间内提供大约两倍于其额定扭矩的扭矩，在需要时提供良好的容量。此外，伺服电机是安静的，可在交流和直流驱动，不振动或遭受共振问题。
步进限制
由于其所有的优点，步进电机有一些限制，这可能导致重大的实施和操作问题取决于您的应用程序。步进电机没有任何备用电源。事实上，步进电机在接近最大驱动速度时会损失大量的转矩。在最大转速的90%时，通常会损失80%的额定扭矩。步进电机在加速负载方面也不如伺服电机。如果步进电机不能产生足够的转矩，在下一个驱动脉冲之前，试图加速负载过快，将导致跳过步骤和位置丢失。如果位置精度很重要，则电机上的负载不得超过其扭矩，或者步进电机必须与位置编码器结合，以确保位置精度。步进电机也遭受振动和共振问题。在一定速度下，部分取决于负载动态，步进电机可能进入共振，无法驱动负载。
这会导致跳过步骤、电机失速、过度振动和噪音。
伺服限制
伺服电机能够比步进电机提供更多的功率，但确实需要更复杂的驱动电路和位置反馈，以实现精确定位。伺服电机也比步进电机贵得多，而且通常很难找到。伺服电机通常需要变速箱，特别是低速运行时。对齿轮箱和位置编码器的要求使得伺服电机的机械设计更加复杂，增加了对系统的维护要求。最重要的是，在增加位置编码器的成本之前，伺服电机比步进电机更贵。
总结
为您的应用选择最佳电机取决于系统的几个关键设计标准，包括成本、位置精度要求、扭矩要求、驱动功率可用性和加速度要求。总体而言，伺服电机最适合高速、高扭矩应用，而步进电机更适合低加速度、高保持扭矩应用。