伺服電機的工作原理

 

 

伺服電機是指在伺服系統中操控機械元件作業的發動機，也是一種補助馬達間接變速的裝置。它的工作原理相比較其它電機有些復雜，一般人很難掌握它，除非專業人士。下面要介紹的就是伺服電機的工作原理。

 

伺服電機可使操控速度，方位精度十分準確，能夠將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動操控對象。伺服轉子轉速受輸入信號操控，并能快速的反應，在自動操控系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速跟著轉矩的增加而勻速下降。

 

 

1、伺服系統是使物體的位置、方位、狀況等輸出，被控量能夠跟從輸入目標（或給定值）的恣意改變的自動操控系統。伺服主要靠脈沖來定位，基本上能夠這樣了解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的視點，然后完成位移，由于，伺服本身就具有發出脈沖的功能，因此伺服每旋轉一個視點，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服承受的脈沖構成了照應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很準確的操控電機的滾動，然后完成準確的定位，能夠達到0.001mm。直流伺服分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，發動轉矩大，調速規模寬，操控簡單，需要保護，但保護不方便（換碳刷），發生電磁干擾，對環境有要求。因此它能夠用于對成本靈敏的普通工業和民用場合。

 

無刷電機體積小，重量輕，出力大，呼應快，速度高，慣量小，滾動滑潤，力矩安穩。操控雜亂，簡單完成智能化，其電子換相方法靈活，能夠方波換相或正弦波換相。電機免保護，功率很高，運轉溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。

 

2、交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，現在運動操控中一般都用同步電機，它的功率規模大，能夠做到很大的功率。大慣量，最高滾動速度低，且跟著功率增大而快速降低。因此適合做低速平穩運轉的使用。

 

3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器操控的U/V/W三相電構成電磁場，轉子在此磁場的效果下滾動，同時電機自帶的編碼器反應信號給驅動器，驅動器依據反應值與目標值進行比較，調整轉子滾動的視點。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數）。

 

交流伺服電機和無刷直流伺服在功能上的差異：交流伺服要好一些，由于是正弦波操控，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，廉價。