伺服与步进：核心差异与选型指南

工作原理的本质不同
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移的开环控制电机。每接收一个脉冲，电机就按设定的方向转动一个固定的角度（步距角）。其运动不依赖于外部反馈，控制简单，成本较低。
伺服电机则是一个闭环控制系统。它由电机本体、编码器和驱动器三部分构成。驱动器接收控制指令，驱动电机转动，同时编码器实时检测电机位置（或速度）并反馈给驱动器，形成闭环。驱动器比较目标与反馈的差异，不断调整输出，直至误差消除，从而实现精确的位置、速度和转矩控制。

性能特性的鲜明对比

• 控制精度：伺服电机凭借闭环反馈，可实现极高的定位精度和重复定位精度。步进电机为开环，其精度取决于步距角，且存在失步（脉冲丢失）和过冲的风险，实际精度通常低于伺服。

• 转矩特性：步进电机在低速时具有较好的转矩输出，但随着转速升高，其输出转矩会急剧下降。伺服电机则在额定转速范围内能提供恒定的额定转矩，过载能力强，动态响应快。

• 运行性能：伺服电机运行平稳，即使在低速时也无明显振动。而步进电机在低速时可能存在固有的振动现象，高速时则可能因转矩不足而失步。伺服系统具备速度环和位置环调节，响应更快，加速性能更优。

选型应用场景建议

• 步进电机适用场景：对成本敏感、负载稳定、中低速运行、精度要求不极高的场合。例如，3D打印机、桌面CNC、扫码器、低端传送带、广告展架等。

• 伺服电机适用场景：对速度、精度、动态响应有较高要求，或负载变化较大的场合。例如，工业机器人、数控机床、电子半导体设备、高速包装机、需要精密同步的流水线等。

选型核心在于权衡：在满足性能要求的前提下，追求最佳的成本效益。