伺服電機(jī)是控制伺服系統(tǒng)中機(jī)械元件運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，是輔助電機(jī)的間接變速裝置。伺服電機(jī)可以精確控制速度和位置，并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成扭矩和轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子速度由輸入信號(hào)控制，并能快速響應(yīng)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，它作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、啟動(dòng)電壓低等特點(diǎn)。它可以將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角位移或角速度并輸出。它分為兩類(lèi)：DC伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。它的主要特點(diǎn)是信號(hào)電壓為零時(shí)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著扭矩的增加而勻速下降。

　　伺服電機(jī)的特點(diǎn)特性

　　直流無(wú)刷伺服電機(jī)特點(diǎn)

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，啟動(dòng)電壓低，空載電流?。环艞壗佑|換向系統(tǒng)大大提高了電機(jī)轉(zhuǎn)速，最大轉(zhuǎn)速高達(dá)100000 rpm；無(wú)刷伺服電機(jī)可以控制速度、位置、扭矩等。執(zhí)行伺服控制時(shí)沒(méi)有編碼器；無(wú)電刷磨損，除轉(zhuǎn)速高外，還具有壽命長(zhǎng)、噪音低、無(wú)電磁干擾的特點(diǎn)。

　　直流有刷伺服電機(jī)特點(diǎn)

1.體積小、動(dòng)作快、響應(yīng)快、過(guò)載能力大、調(diào)速范圍寬

2.低速扭矩大，波動(dòng)小，運(yùn)行穩(wěn)定

3.低噪音高效率

4.后端編碼器反饋(可選)構(gòu)成DC伺服等

5.變換范圍廣，頻率可調(diào)

　　伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

首先我們來(lái)看看伺服電機(jī)相對(duì)于其他電機(jī)(比如步進(jìn)電機(jī))的優(yōu)勢(shì)：

1.精度：實(shí)現(xiàn)位置、速度、扭矩閉環(huán)控制；克服了步進(jìn)電機(jī)失步的問(wèn)題；

2.轉(zhuǎn)速：高速性能好，一般額定轉(zhuǎn)速可達(dá)2000 ~ 3000轉(zhuǎn)/分；

3.適應(yīng)性：抗過(guò)載能力強(qiáng)，能承受三倍額定扭矩負(fù)荷，特別適用于瞬時(shí)負(fù)荷波動(dòng)和快速啟動(dòng)要求的場(chǎng)合；

4.穩(wěn)定：低速運(yùn)行穩(wěn)定，低速運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象。適用于有高速響應(yīng)要求的場(chǎng)合；

5.時(shí)效性：電機(jī)加減速動(dòng)態(tài)對(duì)應(yīng)時(shí)間短，一般在幾十毫秒以?xún)?nèi)；

6.舒適度：發(fā)熱和噪音明顯降低。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，你平時(shí)看到的普通電機(jī)，停電后會(huì)因?yàn)樽陨響T性轉(zhuǎn)一會(huì)兒再停下來(lái)。伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)走走停停，反應(yīng)非常快。但是步進(jìn)電機(jī)不同步。

伺服電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域太多了。只要有電源，對(duì)精度有要求，一般可能會(huì)涉及伺服電機(jī)。如機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等對(duì)加工精度、加工效率和工作可靠性要求比較高的設(shè)備。

　　伺服電機(jī)的種類(lèi)分類(lèi)

伺服電機(jī)分為兩類(lèi)：DC和交流，DC電機(jī)分為有刷和無(wú)刷。交流電機(jī)可分為異步和同步兩種。

無(wú)刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，容易控制，需要維護(hù)，但維護(hù)(換碳刷)不方便，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。

無(wú)刷電機(jī)體積小、重量輕、輸出大、響應(yīng)快、速度快、慣性小、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、扭矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化。其電子換向方式靈活，可以是方波換向，也可以是正弦波換向。該電機(jī)免維護(hù)，效率高，工作溫度低，電磁輻射低，使用壽命長(zhǎng)，可用于各種環(huán)境。

交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。目前運(yùn)動(dòng)控制一般采用同步電機(jī)，功率范圍大，可以實(shí)現(xiàn)大功率。慣性大，最大轉(zhuǎn)速低，隨功率增加迅速下降。因此，它適用于

伺服電機(jī)：是控制伺服系統(tǒng)中機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是輔助電機(jī)的間接變速裝置。伺服電機(jī)是一種可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的機(jī)電轉(zhuǎn)換器。伺服電作為液壓閥控制器

機(jī)，屬于功率很小的微特電機(jī)，以永磁式直流伺服電機(jī)和并激式直流伺服電機(jī)最為常用。

　　伺服電機(jī)的作用：伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確。

　　伺服電機(jī)的分類(lèi)：直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。

　　直流伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速與輸入電壓成正比，并能實(shí)現(xiàn)正反向速度控制。具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，控制方便等優(yōu)點(diǎn)，但換向電刷的磨損和易產(chǎn)生火花會(huì)影響其使用壽命。近年來(lái)出現(xiàn)的無(wú)刷直流伺服電機(jī)避免了電刷摩擦和換向干擾，因此靈敏度高，死區(qū)小，噪聲低，壽命長(zhǎng)，對(duì)周?chē)娮釉O(shè)備干擾小。

　　直流伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速/輸入電壓的傳遞函數(shù)可近似視為一階遲后環(huán)節(jié)，其機(jī)電時(shí)間常數(shù)一般大約在十幾毫秒到幾十毫秒之間。而某些低慣量直流伺服電機(jī)（如空心杯轉(zhuǎn)子型、印刷繞組型、無(wú)槽型）的時(shí)間常數(shù)僅為幾毫秒到二十毫秒。

　　小功率規(guī)格的直流伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速在3000r/min以上，甚至大于10000r/min。因此作為液壓閥的控制器需配用高速比的減速器。而直流力矩伺服電機(jī)（即低速直流伺服電機(jī)）可在幾十轉(zhuǎn)/分的低速下，甚至在長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)的條件下工作，故可直接驅(qū)動(dòng)被控件而不需減速

　　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)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。

　　無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。

　　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。

　　交流伺服電機(jī)的工作原理

　　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)在功能上有什么區(qū)別？

　　交流伺服要好一些，因?yàn)槭钦也刂?，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。

　　永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)

　　20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國(guó)著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來(lái)的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。90年代以后，世界各國(guó)已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)同直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，主要優(yōu)點(diǎn)有：

　?。?）無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。

　?。?）定子繞組散熱比較方便。

　?。?）慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。

　?。?）適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。

　?。?）同功率下有較小的體積和重量。

　　伺服電機(jī)的應(yīng)用

　　應(yīng)用伺服放大器和汽車(chē)

　　你將獲得一個(gè)更好地了解和伺服放大器經(jīng)營(yíng)如果你看到一些典型的應(yīng)用。圖11-90顯示一個(gè)例子馬達(dá)來(lái)控制的新聞供稿。在這片材應(yīng)用是饋入的記者在那里它是切斷長(zhǎng)度以刀刀片或純粹的。片材可擁有一個(gè)標(biāo)志或其他廣告，必須排隊(duì)登記號(hào)碼的分界點(diǎn)。在此應(yīng)用的速度和坡位置的片材必須同步進(jìn)行正確的切點(diǎn)。反饋傳感器可編碼或解析器是加上光電傳感器，以確定位置的登記標(biāo)志。運(yùn)營(yíng)商提供的面板，使運(yùn)營(yíng)商可以慢跑的系統(tǒng)維護(hù)的刀片時(shí)，或當(dāng)加載一個(gè)新推出的材料。在操作面板還可以用來(lái)調(diào)用參數(shù)，驅(qū)動(dòng)器，肺心病，應(yīng)對(duì)每類(lèi)材料的使用。該系統(tǒng)還可以集成了可編程序控制器或其他類(lèi)型的控制器和操作面板可以用來(lái)選擇正確的臨界點(diǎn)，每種類(lèi)型的材料或產(chǎn)品運(yùn)行。

　　伺服控制線瓶灌裝的應(yīng)用

　　第二次申請(qǐng)是在圖所示。在本應(yīng)用多個(gè)灌裝頭線與瓶因?yàn)樗麄冄刂粩嗑€。每個(gè)灌裝頭必須匹配了一個(gè)瓶子，瓶子軌道，而它正朝著。產(chǎn)品是作為配移動(dòng)的噴嘴與瓶。在本應(yīng)用10個(gè)噴嘴安裝在一輛馬車(chē)是驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠機(jī)制。在滾珠絲杠機(jī)制也稱(chēng)為絲杠。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滾珠絲杠，馬車(chē)將沿著橫向的長(zhǎng)度滾珠絲杠軸。這一運(yùn)動(dòng)將是順利的，使每一個(gè)噴嘴可病pense產(chǎn)品的瓶子沒(méi)有油污。

　　伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用了定位驅(qū)動(dòng)器控制器的軟件，使位置和速度被跟蹤的輸送線移動(dòng)瓶。主編碼器跟蹤瓶因?yàn)樗麄冄刂斔途€。一種螺旋式進(jìn)料系統(tǒng)也使用之前的地步瓶進(jìn)入加油站。螺旋導(dǎo)致具體數(shù)額的空間之間的規(guī)定，每瓶在進(jìn)入加油站。該瓶可裝緊緊他們的做法螺旋，但他們通過(guò)螺旋其空間是完全相同，使脖子的瓶子將符合生育間隔的灌裝噴嘴。探測(cè)器還結(jié)合配藥制度，以確保沒(méi)有任何產(chǎn)品是免除從噴管一瓶，如果丟失或出現(xiàn)大空格之間瓶。

　　應(yīng)用圖形化的飲料，加油站控制的伺服電機(jī)

　　伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較的立場(chǎng)瓶從主編碼器的反饋信號(hào)，表明的立場(chǎng)，填補(bǔ)運(yùn)輸安裝的滾珠絲桿。伺服驅(qū)動(dòng)器放大器將增加或減少的速度滾珠絲杠機(jī)制，使噴嘴將匹配的速度瓶到底。

　　伺服控制精度螺旋充填系統(tǒng)

　　第三個(gè)申請(qǐng)伺服系統(tǒng)提供了圖。在這一個(gè)大的應(yīng)用填補(bǔ)坦克是用來(lái)填補(bǔ)他們的集裝箱通過(guò)沿輸送線。該材料是配藥的集裝箱可以是一個(gè)單一的材料補(bǔ)，也可以是幾個(gè)隊(duì)友，里亞爾增加一個(gè)集裝箱是倒進(jìn)攪拌機(jī)的混合操作。由于數(shù)額材料，配入集裝箱必須準(zhǔn)確地衡量和計(jì)量的方塊中，一個(gè)螺旋是控制的伺服系統(tǒng)使用。反饋傳感器，這一系統(tǒng)可以成為稱(chēng)重系統(tǒng)。該命令的信號(hào)可以來(lái)自一個(gè)可編程序控制器或經(jīng)營(yíng)者可以在此輸入手動(dòng)選擇一個(gè)配方從運(yùn)營(yíng)商的終端。數(shù)額瑪材料可以從不同的配方食譜。

　　圖應(yīng)用程序的一個(gè)精確的螺旋加油站控制的伺服電機(jī)。速度螺旋可以調(diào)整，以便它在運(yùn)行的高速時(shí)，協(xié)商tainer將首先被填補(bǔ)，和速度可以放慢一點(diǎn)在最后克的材料可以準(zhǔn)確計(jì)量容器填補(bǔ)適當(dāng)點(diǎn)。由于材料價(jià)格的上升，精密灌裝設(shè)備可以提供儲(chǔ)蓄以及質(zhì)量的數(shù)額使用的產(chǎn)品配方。

　　標(biāo)簽使用的應(yīng)用伺服

　　第四個(gè)應(yīng)用程序的伺服控制速度的標(biāo)簽飼料機(jī)制，拉預(yù)先標(biāo)簽進(jìn)行了唱名，并將其應(yīng)用于封裝移動(dòng)連續(xù)輸送系統(tǒng)過(guò)去的標(biāo)記機(jī)制。反饋信號(hào)提供的編碼器，顯示的位置輸送帶，環(huán)發(fā)生器，顯示的速度輸送，和一個(gè)傳感器，顯示的登記號(hào)碼在每個(gè)標(biāo)簽。伺服定位系統(tǒng)是由一個(gè)微處理器，規(guī)定的錯(cuò)誤信號(hào)，伺服放大器，功率信號(hào)提供的伺服電機(jī)。此應(yīng)用程序圖所示。11-93 。

　　隨機(jī)定時(shí)料控制系統(tǒng)由一個(gè)伺服

　　第五，提出申請(qǐng)圖。顯示了一系列的包裝設(shè)備，可作為三個(gè)獨(dú)立的機(jī)器。時(shí)間周期的每個(gè)車(chē)站的包裝系統(tǒng)是獨(dú)立于其他人。包裝系統(tǒng)包括一個(gè)料輸送機(jī)，輸送定位和包裝站。該料輸送和包裝機(jī)械站連接，使它們運(yùn)行在相同的速度。的立場(chǎng)包的包裝站必須嚴(yán)格控制，使包裝不會(huì)成為太接近對(duì)方。一片金屬所謂的飛行協(xié)商nected的包裝輸送站的具體點(diǎn)，以確保每包留在的位置。傳感器安裝在年初的定位，確定輸送前緣包時(shí)，開(kāi)始走上定位輸送。第二個(gè)傳感器是處于底部的傳送帶包裝檢測(cè)航班。這兩個(gè)信號(hào)的傳感器傳送到馬達(dá)，提供信息，以便伺服可以調(diào)整的速度定位輸送，使每個(gè)包贊同之一的飛行動(dòng)作，因?yàn)樗陌b上傳送帶。此應(yīng)用表明，該伺服定位控制器能夠處理各種不同的信號(hào)，從多個(gè)傳感器，因?yàn)樵摽刂破鞑捎梦⑻幚砥鳌?/p>