步進電(diàn)機是一種離散運動的裝置，它和(hé)現代數(shù)字控制(zhì)技(jì)術(shù)有(yǒu)着本質的聯系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制(zhì)系統中，步進電(diàn)機的應用十分廣泛。随着全數(shù)字式交流伺服系統的出現，交流伺服電(diàn)機也越來(lái)越多(duō)地應用于數(shù)字控制(zhì)系統中。為(wèi)了适應數(shù)字控制(zhì)的發展趨勢，運動控制(zhì)系統中大(dà)多(duō)采用步進電(diàn)機或全數(shù)字式交流伺服電(diàn)機作(zuò)為(wèi)執行(xíng)電(diàn)動機。雖然兩者在控制(zhì)方式上(shàng)相似（脈沖串和(hé)方向信号），但(dàn)在使用性能和(hé)應用場(chǎng)合上(shàng)存在着較大(dà)的差異。現就二者的使用性能作(zuò)一比較。
一、控制(zhì)精度不同
兩相混合式步進電(diàn)機步距角一般為(wèi)3.6°、 1.8°，五相混合式步進電(diàn)機步距角一般為(wèi)0.72 °、0.36°。也有(yǒu)一些(xiē)高(gāo)性能的步進電(diàn)機步距角更小(xiǎo)。如四通(tōng)公司生(shēng)産的一種用于慢走絲機床的步進電(diàn)機，其步距角為(wèi)0.09°；德國百格拉公司（BERGER LAHR）生(shēng)産的三相混合式步進電(diàn)機其步距角可(kě)通(tōng)過撥碼開(kāi)關設置為(wèi)1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和(hé)五相混合式步進電(diàn)機的步距角。
交流伺服電(diàn)機的控制(zhì)精度由電(diàn)機軸後端的旋轉編碼器(qì)保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電(diàn)機為(wèi)例，對于帶标準2500線編碼器(qì)的電(diàn)機而言，由于驅動器(qì)內(nèi)部采用了四倍頻技(jì)術(shù)，其脈沖當量為(wèi)360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器(qì)的電(diàn)機而言，驅動器(qì)每接收217=131072個(gè)脈沖電(diàn)機轉一圈，即其脈沖當量為(wèi)360°/131072=9.89秒(miǎo)。是步距角為(wèi)1.8°的步進電(diàn)機的脈沖當量的1/655。
二、低(dī)頻特性不同
步進電(diàn)機在低(dī)速時(shí)易出現低(dī)頻振動現象。振動頻率與負載情況和(hé)驅動器(qì)性能有(yǒu)關，一般認為(wèi)振動頻率為(wèi)電(diàn)機空(kōng)載起跳(tiào)頻率的一半。這種由步進電(diàn)機的工作(zuò)原理(lǐ)所決定的低(dī)頻振動現象對于機器(qì)的正常運轉非常不利。當步進電(diàn)機工作(zuò)在低(dī)速時(shí)，一般應采用阻尼技(jì)術(shù)來(lái)克服低(dī)頻振動現象，比如在電(diàn)機上(shàng)加阻尼器(qì)，或驅動器(qì)上(shàng)采用細分技(jì)術(shù)等。
交流伺服電(diàn)機運轉非常平穩，即使在低(dī)速時(shí)也不會(huì)出現振動現象。交流伺服系統具有(yǒu)共振抑制(zhì)功能，可(kě)涵蓋機械的剛性不足，并且系統內(nèi)部具有(yǒu)頻率解析機能（FFT），可(kě)檢測出機械的共振點，便于系統調整。
三、矩頻特性不同
步進電(diàn)機的輸出力矩随轉速升高(gāo)而下降，且在較高(gāo)轉速時(shí)會(huì)急劇(jù)下降，所以其最高(gāo)工作(zuò)轉速一般在300～600RPM。交流伺服電(diàn)機為(wèi)恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為(wèi)2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上(shàng)為(wèi)恒功率輸出。
四、過載能力不同
步進電(diàn)機一般不具有(yǒu)過載能力。交流伺服電(diàn)機具有(yǒu)較強的過載能力。以松下交流伺服系統為(wèi)例，它具有(yǒu)速度過載和(hé)轉矩過載能力。其最大(dà)轉矩為(wèi)額定轉矩的三倍，可(kě)用于克服慣性負載在啓動瞬間(jiān)的慣性力矩。步進電(diàn)機因為(wèi)沒有(yǒu)這種過載能力，在選型時(shí)為(wèi)了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大(dà)轉矩的電(diàn)機，而機器(qì)在正常工作(zuò)期間(jiān)又不需要那(nà)麽大(dà)的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。
五、運行(xíng)性能不同
步進電(diàn)機的控制(zhì)為(wèi)開(kāi)環控制(zhì)，啓動頻率過高(gāo)或負載過大(dà)易出現丢步或堵轉的現象，停止時(shí)轉速過高(gāo)易出現過沖的現象，所以為(wèi)保證其控制(zhì)精度，應處理(lǐ)好升、降速問題。交流伺服驅動系統為(wèi)閉環控制(zhì)，驅動器(qì)可(kě)直接對電(diàn)機編碼器(qì)反饋信号進行(xíng)采樣，內(nèi)部構成位置環和(hé)速度環，一般不會(huì)出現步進電(diàn)機的丢步或過沖的現象，控制(zhì)性能更為(wèi)可(kě)靠。
六、速度響應性能不同
步進電(diàn)機從靜止加速到工作(zuò)轉速（一般為(wèi)每分鍾幾百轉）需要200～400毫秒(miǎo)。交流伺服系統的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電(diàn)機為(wèi)例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒(miǎo)，可(kě)用于要求快速啓停的控制(zhì)場(chǎng)合。
綜上(shàng)所述，交流伺服系統在許多(duō)性能方面都優于步進電(diàn)機。但(dàn)在一些(xiē)要求不高(gāo)的場(chǎng)合也經常用步進電(diàn)機來(lái)做(zuò)執行(xíng)電(diàn)動機。所以，在控制(zhì)系統的設計(jì)過程中要綜合考慮控制(zhì)要求、成本等多(duō)方面的因素，選用适當的控制(zhì)電(diàn)機。
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