伺服電機(jī)是被現(xiàn)在的工程師們所推崇和津津樂(lè)道的，提到運(yùn)動(dòng)控制不談伺服電機(jī)幾乎不可想象，工程師們癡迷于伺服電機(jī)的閉環(huán)控制，沉醉于高響應(yīng)和高速性及高精度的優(yōu)點(diǎn)，真正地“三高”。但是，正所謂尺有所短，寸有所長(zhǎng)，伺服電機(jī)也有它不可避免的如下缺陷： 

    1. 無(wú)法靜止：由于采用閉環(huán)控制，伺服電機(jī)本身結(jié)構(gòu)和電機(jī)的特性決定，伺服電機(jī)在停止時(shí)無(wú)法絕對(duì)靜止，在負(fù)載擾動(dòng)小或者伺服電機(jī)的參數(shù)調(diào)試良好的情況下，伺服電機(jī)始終在正負(fù)1個(gè)脈沖之間波動(dòng)（可以通過(guò)觀察伺服驅(qū)動(dòng)器上關(guān)于編碼器位置的數(shù)值，它一直在正負(fù)1之間波動(dòng)）。在圖像處理場(chǎng)合這就是一個(gè)影響精度的因素。 

    2. 過(guò)沖：在由高速轉(zhuǎn)為低速或者靜止時(shí)，不可避免地要過(guò)沖一段距離，然后在糾正回來(lái)。當(dāng)控制器發(fā)一個(gè)脈沖給伺服電機(jī)時(shí)，伺服電機(jī)往往不是走一個(gè)脈沖，而是走3個(gè)脈沖，然后在回退2個(gè)脈沖。這對(duì)那些需要一個(gè)脈沖一個(gè)脈沖運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，絕對(duì)不允許過(guò)沖的場(chǎng)合時(shí)致命的。 

    3. 調(diào)試復(fù)雜：伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)動(dòng)輒上百個(gè)參數(shù)，使用說(shuō)明書(shū)幾百頁(yè)，著實(shí)讓新手發(fā)怵；更換一個(gè)的伺服電機(jī)，也會(huì)讓老手著實(shí)頭痛。這也為售后服務(wù)和維修帶來(lái)了大量的工作。 

    4. 低速蠕動(dòng)：在低速時(shí)伺服電機(jī)的運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)蠕動(dòng)或者稱(chēng)之為爬行。 

而閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)就完美地解決了以上問(wèn)題。 

由于閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)不是簡(jiǎn)單的給步進(jìn)電機(jī)配一個(gè)編碼器了事，而是按照伺服電機(jī)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。它采用32位的DSP做為主處理器，以保證整個(gè)系統(tǒng)的高響應(yīng)和高速，可以做到每隔25微秒就可以調(diào)整一次電機(jī)的電流，標(biāo)配10000個(gè)脈沖/圈的編碼器，而且是金屬碼盤(pán)的編碼器，既保證了精度，也保證了對(duì)環(huán)境、溫度和振動(dòng)的高適應(yīng)性、穩(wěn)定性和可靠性，甚至優(yōu)于采用玻璃碼盤(pán)編碼器的伺服電機(jī)。 

    先，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于是電機(jī)的本體是步進(jìn)電機(jī)，在靜止時(shí)是絕對(duì)靜止不動(dòng)的。

    其次，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于結(jié)合了步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)和伺服的控制方式，所以不會(huì)過(guò)沖（因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)就是不會(huì)過(guò)沖）。 

    三，調(diào)試和使用非常簡(jiǎn)單，只需要調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的3個(gè)電位器的位置，不僅設(shè)備制造商可以使用，而且設(shè)備使用商也可以使用，對(duì)使用者的要求極低。 

    四，驅(qū)動(dòng)器采用真正地正弦波、向量和濾波方式控制電流，低轉(zhuǎn)速可以控制在0.2轉(zhuǎn)/分，而且電機(jī)運(yùn)行非常平穩(wěn)和穩(wěn)定，這一點(diǎn)甚至是伺服電機(jī)都無(wú)法做到（一般伺服電機(jī)理論上可以做到1轉(zhuǎn)/分，實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合是無(wú)法做到1轉(zhuǎn)/分，大致在5rpm以上）。 用戶(hù)往往對(duì)電磁制動(dòng)、再生制動(dòng)、動(dòng)態(tài)制動(dòng)的作用混淆，選擇了錯(cuò)誤的配件。 

    動(dòng)態(tài)制動(dòng)器由動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻組成，在故障、急停、電源斷電時(shí)通過(guò)能耗制動(dòng)縮短伺服電機(jī)的機(jī)械進(jìn)給距離。 

    再生制動(dòng)是指伺服電機(jī)在減速或停車(chē)時(shí)將制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過(guò)逆變回路反饋到直流母線。經(jīng)阻容回路吸收。 

    電磁制動(dòng)是通過(guò)機(jī)械裝置鎖住電機(jī)的軸。 

    三者的區(qū)別： 

    (1)再生制動(dòng)必須在伺服器正常工作時(shí)才起作用，在故障、急停、電源斷電時(shí)等情況下無(wú)法制動(dòng)電機(jī)。動(dòng)態(tài)制動(dòng)器和電磁制動(dòng)工作時(shí)不需電源。 

    (2)再生制動(dòng)的工作是系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行，而動(dòng)態(tài)制動(dòng)器和電磁制動(dòng)的工作需外部繼電器控制。 

    (3)電磁制動(dòng)一般在SVOFF后啟動(dòng)，否則可能造成放大器過(guò)載。動(dòng)態(tài)制動(dòng)器一般在SVOFF或主回路斷電后啟動(dòng)，否則可能造成動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻過(guò)熱。 

    選擇配件的注意事項(xiàng)： 

    (1)有些系統(tǒng)如傳送裝置，升降裝置等要求伺服電機(jī)能盡快停車(chē)。而在故障、急停、電源斷電時(shí)伺服器沒(méi)有再生制動(dòng)無(wú)法對(duì)電機(jī)減速。同時(shí)系統(tǒng)的機(jī)械慣量又較大，這時(shí)需選用動(dòng)態(tài)制動(dòng)器動(dòng)態(tài)制動(dòng)器的選擇要依據(jù)負(fù)載的輕重，電機(jī)的工作速度等。 

    (2)有些系統(tǒng)要維持機(jī)械裝置的靜止位置需電機(jī)提供較大的輸出轉(zhuǎn)矩且停止的時(shí)間較長(zhǎng)，如果使用伺服的自鎖功能往往會(huì)造成電機(jī)過(guò)熱或放大器過(guò)載。這種情況就要選擇帶電磁制動(dòng)的電機(jī)。 

    (3)三菱的伺服器都有內(nèi)置的再生制動(dòng)單元，但當(dāng)再生制動(dòng)較頻繁時(shí)可能引起直流母線電壓過(guò)高，這時(shí)需另配再生制動(dòng)電阻。再生制動(dòng)電阻是否需要另配，配多大的再生制動(dòng)電阻可參照樣本的使用說(shuō)明。需要注意的是樣本列表上的制動(dòng)次數(shù)是電機(jī)在空載時(shí)的數(shù)據(jù)。實(shí)際選型中要先根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載慣量和樣本上的電機(jī)慣量，算出慣量比。再以樣本列表上的制動(dòng)次數(shù)除以(慣量比+1)。這樣得到的數(shù)據(jù)才是允許的制動(dòng)次數(shù)。