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什么是伺服電機及其工作原理？
閱讀：623 發(fā)布時間：2022-12-26伺服電機是指控制伺服系統(tǒng)中機械部件操作的發(fā)動機，它是輔助電機的間接變速裝置。伺服電機不僅可以控制速度，而且位置精度非常高。它的轉(zhuǎn)子速度由輸入信號控制，并能快速響應(yīng)，還可以將電壓信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速來驅(qū)動控制對象。在自動控制系統(tǒng)中，它被用作執(zhí)行器，具有機電時間常數(shù)小、線性度高的特點。并且將接收到的電信號轉(zhuǎn)換為電機軸上的角位移或角速度輸出，可以分為直流和交流伺服電機。其主要特點是當(dāng)信號電壓為零時，轉(zhuǎn)速隨扭矩的變大以恒速下降，直到不存在旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
工作原理
伺服系統(tǒng)是一種自動控制系統(tǒng)，使物體的位置、方向、狀態(tài)等輸出受控量隨輸入目標(biāo)的任意變化而變化。伺服主要由脈沖定位，當(dāng)伺服電機接收到一個脈沖時，它將旋轉(zhuǎn)與一個脈沖對應(yīng)的角度以實現(xiàn)位移。由于伺服電機本身具有發(fā)送脈沖的功能，伺服電機在每個旋轉(zhuǎn)角度都會發(fā)送相應(yīng)數(shù)量的脈沖。通過這種方式，它將與伺服電機接收到的脈沖相呼應(yīng)，或稱為閉環(huán)，系統(tǒng)也能掌握有多少脈沖被發(fā)送到伺服電機，同時又有多少脈沖被接收回來，也就更精確地控制電機的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)精確定位。
1、直流伺服電機分為有刷電機和無刷電機。有刷電機具有結(jié)構(gòu)簡單、易于控制、成本低、調(diào)速范圍廣、起動轉(zhuǎn)矩大、需要維護等優(yōu)點，但維護不方便，對環(huán)境有要求，容易產(chǎn)生電磁干擾。因此，它可用于對成本敏感的常見工業(yè)和民用場合。
而無刷電機具有體積小、重量輕、速度快、慣性小、輸出大、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定等優(yōu)點。雖然控制復(fù)雜，但易于實現(xiàn)智能化。其電子換向方式靈活，可采用方波換向或正弦波換向。電機可以在各種環(huán)境中使用，因為它具有效率高，電磁輻射低工作溫度低，免維護，使用壽命長的特點。
2、交流伺服電機分為同步電機和異步電機，也是無刷電機的一種。同步電機一般用來運動控制，它是可以實現(xiàn)大功率的。因為慣性大，轉(zhuǎn)速隨功率的變大而迅速減小，所以平時它適用于低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。
3、交流伺服電機與無刷直流伺服電機的功能區(qū)別：因為交流伺服正弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動小，所以更好一些。直流伺服為梯形波，但直流伺服系統(tǒng)簡單且價格低廉。
伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子為永磁體，轉(zhuǎn)子在由驅(qū)動器控制的u/v/w三相電形成電磁場的作用下旋轉(zhuǎn)。同時電機提供的編碼器反饋信號被發(fā)送給驅(qū)動器，而伺服電機的精度取決于編碼器的精度，之后驅(qū)動器對比反饋值與目標(biāo)值，來調(diào)整轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。。