傳統的步進(jìn)電機在接收到推進(jìn)一定數量脈沖的命令時(shí)會(huì )移動(dòng)，這些脈沖與距離相關(guān)。步進(jìn)器被認為是開(kāi)環(huán)系統，因為它們缺少反饋機制來(lái)驗證是否已達到目標位置。伺服電機也會(huì )在收到來(lái)自控制器的命令信號時(shí)移動(dòng)。與步進(jìn)電機系統的開(kāi)環(huán)操作相比，伺服電機是閉環(huán)系統，內置編碼器可連續地與控制器通信，進(jìn)行任何必要的調整以確保達到目標位置。

 

在步進(jìn)電機系統中，如果可用的電機轉矩不足以克服負載，則電機將停止或跳過(guò)一個(gè)或多個(gè)脈沖，從而在所需位置和到達的實(shí)際位置之間產(chǎn)生差異。為避免這種情況，步進(jìn)電機通常尺寸過(guò)大，以確保最壞情況負載轉矩和電機可用轉矩之間存在較大差距。但是可以選擇超大電機。通過(guò)添加編碼器并在閉環(huán)模式下運行，步進(jìn)電機系統可以像伺服電機一樣實(shí)現位置監控和控制。

 

在閉環(huán)模式下操作步進(jìn)電機最直接的方法是比較基于步數應達到的理論位置，以及基于編碼器反饋達到的實(shí)際位置。如果目標位置和實(shí)際位置之間存在差異，則控制器啟動(dòng)校正移動(dòng)。

 

雖然上述方法是反應性的，在移動(dòng)完成后校正電機的位置，但閉環(huán)步進(jìn)器也可以連續監測位置步驟和編碼器反饋之間的差異。通過(guò)連續反饋，可以通過(guò)增加脈沖速率，暫時(shí)增加電流或調整步進(jìn)角來(lái)實(shí)時(shí)完成補償。

 

在閉環(huán)模式下操作步進(jìn)電機的第三種方法采用正弦換向。如果轉子和定子磁場(chǎng)沒(méi)有正確對齊，編碼器會(huì )調整電機電流，使其與移動(dòng)或保持負載所需的扭矩完全匹配。因為反饋用于通過(guò)操縱電動(dòng)機電流來(lái)控制轉矩，所以該模式有時(shí)被稱(chēng)為伺服控制。在伺服控制模式下，步進(jìn)電機基本上就像一個(gè)高極數伺服電機，但沒(méi)有傳統步進(jìn)電機所呈現的噪音和共振，提供更平穩的運動(dòng)和更精確的控制。由于電流是動(dòng)態(tài)的，而不是像傳統步進(jìn)電機那樣恒定，因此很大程度上避免了電機加熱的問(wèn)題。

 

閉環(huán)步進(jìn)電機消除了傳統開(kāi)環(huán)步進(jìn)系統的許多缺點(diǎn)，使其性能與伺服電機相似。但在需要高速，高速高扭矩或處理變化負載的應用中，伺服電機的性能甚至超過(guò)閉環(huán)步進(jìn)電機。