什么是伺服電機？ 伺服電機詳解

伺服電動機也可以叫做執(zhí)行電動機，是自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，其工作是把收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角速度輸出或者角位移輸出。

自從伺服電機推出以來，伺服電機已經(jīng)在許多行業(yè)中證明了其相當有用。多年來，伺服電機一直參與完成大的任務(wù)。它們的尺寸可能很小，但是它們非常強大而且節(jié)能。有了這些特點，伺服電機廣泛用于遙控玩具車，飛機，機器人和各種工業(yè)設(shè)備。近年來伺服電機也被用于工業(yè)應(yīng)用，在線制造工廠，制藥服務(wù)，機器人和食品服務(wù)行業(yè)。

伺服電機有幾種分類？

有直流伺服電機和交流伺服電機兩種分類，其主要特點是當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象；轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

直流伺服電機是小型應(yīng)用的理想選擇，但不能處理大電流浪涌。然而，交流伺服電機能夠應(yīng)對更高的電流浪涌，并在工業(yè)機械中得到廣泛的應(yīng)用。談到價格，直流電機比交流伺服更便宜，所以用得更多。此外，直流電機專門設(shè)計用于連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這使其成為機器人運動的理想選擇。

伺服電機的工作原理

伺服電機的工作原理比較簡單，但是其工作比較高效。伺服電路內(nèi)置在電機單元內(nèi)部，它使用一根通常配有齒輪的柔性軸。電信號控制電機，也決定軸的移動量。伺服電機內(nèi)部設(shè)置簡單：小型直流電機，控制電路和電位器。直流電機通過齒輪連接在控制輪上，當電機轉(zhuǎn)動時，電位器的電阻發(fā)生變化，控制電路能夠精確調(diào)節(jié)運動和方向。

當軸處于正確的(理想的)位置時，電機停止供電。如果軸沒有停在目標的位置，電動機一直運轉(zhuǎn)，直到進入正確的方向。目標的位置通過使用電脈沖的信號線傳送。所以，電機的速度與實際和理想的位置成正比。當電機接近所需位置時，電機開始緩慢轉(zhuǎn)動，但電機轉(zhuǎn)到最遠時，轉(zhuǎn)速很快。換句話說，伺服電機只需要盡可能快地完成任務(wù)，這使得它們成為高效率的設(shè)備。

交流伺服電動機在沒有控制電壓時，氣隙中只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場，轉(zhuǎn)子上沒有啟動轉(zhuǎn)矩而靜止不動。當有控制電壓且控制繞組電流和勵磁繞組電流不同相時，則在氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。但是對伺服電動機要求不僅是在控制電壓作用下就能啟動，且電壓消失后電動機應(yīng)能立即停轉(zhuǎn)。如果伺服電動機控制電壓消失后像一般單相異步電動機那樣繼續(xù)轉(zhuǎn)動，則出現(xiàn)失控現(xiàn)象，我們把這種因失控而自行旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。

傳統(tǒng)直流伺服電動機的基本工作原理與普通直流電動機完全相同，依靠電樞電流與氣隙磁通的作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使伺服電動機轉(zhuǎn)動。通常采用電樞控制方式，即在保持勵磁電壓不變的條件下，通過改變電樞電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。電樞電壓越小，則轉(zhuǎn)速越低；電樞電壓為零時，電動機停轉(zhuǎn)。由于電樞電壓為零時電樞電流也為零，電動機不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，不會出現(xiàn)“自轉(zhuǎn)”。

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