步进和伺服电机都有优点和局限性，如何权衡？

没有完美的解决方案，只有针对手头问题的最佳解决方案，这是工程上的老生常谈。对于伺服电机和步进电机尤其如此。两者都在工业中广泛使用。两者都不是通用的解决方案。如果应用得当，步进电机和伺服电机都可以为非常成功的系统提供有效、可靠的动力。在两者之间进行选择的决策树有很多分支，但最重要的是速度、加速度和价格目标。

步进电机

步进电机由带有永磁体的转子和承载绕组的固定定子组成，流过定子绕组的电流会产生磁场，该磁场与转子的磁场相互作用，从而产生并施加旋转力。步进电机具有高极数，通常为50或更多。每个极由电机驱动器按顺序通电，以便转子以一系列增量或步进转动。但由于极数多，运动看起来是连续的。

步进电机有几个属性，它们产生增量运动并且通常以开环方式运行，这消除了编码器或旋转变压器的成本和复杂性，高极数使它们能够在零速时产生高扭矩，它们也很紧凑并且通常很经济。

不利的一面是，步进电机的速度有限，它们通常在 1,200 rpm 或更低的转速下运行良好。尽管它们在零速时产生高扭矩，但扭矩会随着速度的增加而下降。在零速下产生 100oz-in的电机在 500rpm 时可能仅提供50oz-in，在 1,000rpm时仅提供 10 oz-in。

理论上，增加变速箱可以增加扭矩，但步进电机的低速会成为问题。将 10:1 齿轮减速器添加到1,200rpm 步进电机可能会将扭矩提高一个数量级，但也会将速度降至 120rpm。如果电机驱动滚珠丝杠执行器或类似的东西，它可能无法提供足够的速度来满足应用程序的需求。

步进电机通常不提供大于NEMA34的框架尺寸，大多数应用都属于NEMA17或 NEMA23 电机尺寸。因此，很难找到能够产生超过1,000到 2,000oz-in扭矩的步进电机。步进电机也有性能限制。例如，电机需要消除摩擦才能开始转动并移动负载，此时转子未完全受控。因此，前进五步的命令可能会导致电机转动四步——或者可能是六步。