什么是伺服电机 伺服电机工作原理

什么是伺服电机？伺服电机也称为执行电机。在自动控制系统中，它用作执行元件，将接收到的电信号转换成角位移或电机轴上的角速度输出。它分为两类:DC和交流伺服电机。伺服电机的工作原理是什么？

什么是伺服电机

伺服电机是指控制伺服系统中机械部件运行的发动机。它是辅助电机的间接变速装置。

伺服电机可以使控制速度和位置精度非常精确，并且可以将电压信号转换成转矩和转速来驱动控制对象。伺服电机的转子速度由输入信号控制，反应迅速。在自动控制系统中，它作为执行元件，具有机电时间常数小、线性度高、启动电压高等特点。它可以将接收到的电信号转换成角位移或角速度输出到电机轴上。它分为两类:DC伺服电机和交流伺服电机。它的主要特点是当信号电压为零时，没有自转，转速随着扭矩的增加以恒速下降。

伺服电机的优势

1.精度:实现位置、速度和扭矩的闭环控制；克服了步进电机失步的问题。

2.转速:良好的高速性能，一般额定转速可达2000 ~ 3000 rpm

3.适应性:抗过载能力强，能承受三倍额定扭矩，特别适用于负载瞬时波动和需要快速启动的场合；

4.稳定性:低速运行稳定，在低速运行时不会出现类似步进电机的步进运行。适用于具有高速响应要求的场合；

5.时效性:电机加减速的动态响应时间短，一般在几十毫秒以内。

6.舒适:发烧和噪音明显减少。

简单地说，像你通常看到的那种普通的马达会因为惯性而旋转一段时间，然后在断电后停止。伺服电机和步进电机在他们说停止的时候停止，在他们说开始的时候开始，这非常快。然而，步进电机不同步。

伺服电机的工作原理

1.伺服机构是一种自动控制系统，它能使输出控制变量(如物体的位置、方向和状态)跟随输入目标(或给定值)的任何变化。伺服主要靠脉冲定位。基本上，可以理解，当伺服电机接收到脉冲时，它将旋转与脉冲相对应的角度，从而实现位移。因为伺服电机本身具有发射脉冲的功能，所以伺服电机在其旋转的每个角度都会发射相应数量的脉冲。这样，它与伺服电机接收的脉冲形成一个回波或闭环。通过这种方式，系统将知道有多少脉冲被发送到伺服电机，以及同时接收了多少脉冲。这样，电机的旋转可以得到精确控制，从而实现精确定位，达到0.001毫米。DC伺服电机分为有刷电机和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，易于控制，需要维护，但维护不方便(更换碳刷)，会产生电磁干扰，符合环保要求。因此，它可用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小、重量轻、输出大、响应快、速度快、惯性小、转动平稳、转矩稳定。控制复杂，易于实现智能化。其电子换向方式灵活，可以是方波换向或正弦波换向。该电机免维护，效率高，工作温度低，电磁辐射小，使用寿命长，可用于各种环境。

2.交流伺服电机也是无刷电机，分为同步电机和异步电机。目前，运动控制一般采用同步电机。它的功率范围很大，可以达到很大的功率。惯性大，转速低，并随着功率的增加而迅速降低。因此，它适合低速平稳运行。

3.伺服电机内部的转子是一个永久磁铁。由驱动器控制的三相电形成电磁场。转子在这个磁场的作用下旋转。同时，电机提供的编码器向驱动器反馈信号。驱动器将反馈值与目标值进行比较，以调整转子的旋转角度。伺服电机的精度取决于编码器的精度(行号)。

交流伺服电机和无刷DC伺服电机在功能上的区别:交流伺服更好，因为它是正弦波控制，转矩脉动小。DC伺服是梯形波。但是DC伺服系统更简单、更便宜。