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伺服電機(jī)(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)

助馬達(dá)間接變速裝置。

伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)

動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中

,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到

的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大

類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降

。

1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、

狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主

要靠脈沖來(lái)定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖

對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)?伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電

機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了

呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來(lái),系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了

多少脈沖回來(lái),這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以

達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟

動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干

擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。

2、交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同

步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著

功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。

3、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制的u/v/w三相電形成電磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子在此

磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與

目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))

。

交流伺服電機(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別:交流伺服要好一些,因?yàn)槭钦��?/p>

波控制,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單,便宜。

伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能比較

步進(jìn)電機(jī)作為一種開(kāi)環(huán)控制的系統(tǒng),和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)

內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)

,交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)

,運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然

兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號(hào)),但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大

的差異。