步進電機主要是依相數(shù)來做分類，其中又以二相、五相步進電機為目前市場上所廣泛采用。大部分二相步進電機基本上每轉(zhuǎn)最大可細分為400等分，五相則可細分為1000等分，所以表現(xiàn)出來的特性以五相步進電機較佳、加減速時間較短、動態(tài)慣性較低。

二相和五相步進電機的差異比較：

	二相步進電機	五相步進電機
分辨率	1.8度/0.9度(200、400細分)	0.72度/0.36度(500、1000細分)，較二相步進電機高出2.5倍
振動性	100-200PPS之間為低速共振領(lǐng)域，振動較大	無顯著共振點 低振動
速度&轉(zhuǎn)矩特性	速度較低	高速、高轉(zhuǎn)矩

        

一、控制精度不同

         兩相混合式步進電機步距角一般為3.6度、1.8度，而五相混合式步進電機步距角一般為0.72度、0.36度，也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機，其步距角為0.09度；德國百格拉公司(BERGER LAHR)生產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8度、0.9度、0.72度、0.36度、0.18度、0.09度、0.072度、0.036度，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。

         交流伺服電機的控制精度由旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360度/10000 = 0.036度，對于帶17bit的編碼器的電機而言，驅(qū)動器每轉(zhuǎn)接收2¹⁷= 131072 Pulse/Rev，其脈沖當(dāng)量為360度/131072脈沖 =0.002746度/脈沖。

 

二、低頻特性不同

         步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進電機工作在低速時，一半應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。

         交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能(FFT)，可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。

 

三、矩頻特性不同

         步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。

 

四、過載能力不同

         步進電機一般不具過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。

 

五、運行性能不同

         步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或者堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)則為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

 

六、速度響應(yīng)性能不同

         步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200~400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需要幾毫秒，可應(yīng)用于要求快速啟停的控制場合。

         綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行機構(gòu)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C。