什么是伺服電機

伺服(fu)電動機又(you)稱執行電動機，在自動控(kong)制(zhi)系統(tong)中，用作執行元件(jian)，把所(suo)收到的(de)電信(xin)號轉換成電動機軸上(shang)的(de)角位移或角速度(du)輸出。分為(wei)(wei)直流和交流伺服(fu)電動機兩(liang)大類，其主要特點是，當信(xin)號電壓(ya)為(wei)(wei)零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的(de)增加而勻速下降。

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伺服電機工作原理

交流伺服(fu)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)定(ding)(ding)子(zi)的(de)構造基(ji)本上與電(dian)容(rong)分相(xiang)式(shi)單相(xiang)異(yi)步電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)相(xiang)似，其定(ding)(ding)子(zi)上裝(zhuang)有兩個(ge)位置(zhi)互差90°的(de)繞組，一個(ge)是勵(li)磁(ci)繞組Rf，它(ta)始終接在(zai)交流電(dian)壓Uf上；另一個(ge)是控(kong)制(zhi)繞組L，聯接控(kong)制(zhi)信(xin)號電(dian)壓Uc。所以交流伺服(fu)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)又稱兩個(ge)伺服(fu)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)。

交流伺服電動機的轉子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動機具有較寬的調速范圍、線性的機械特性，無“自轉”現象和快速響應的性能，它與普通電動機相比，應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式：一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子，為了減小轉子的轉動慣量，轉子做得細長；另一種是采用鋁合金制成的(de)空(kong)心(xin)杯形轉子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm，為了減(jian)小(xiao)磁路(lu)的(de)磁阻(zu)，要(yao)在空(kong)心(xin)杯形轉子內放(fang)置固定的(de)內定子.空(kong)心(xin)杯形轉子的(de)轉動慣量(liang)很小(xiao)，反(fan)應(ying)迅速，而(er)且(qie)運轉平穩，因此(ci)被廣泛采(cai)用(yong)。

交流伺服(fu)電(dian)(dian)動機在沒有(you)(you)控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)壓時(shi)(shi)，定子內只有(you)(you)勵磁繞組(zu)產(chan)生的(de)(de)脈動磁場，轉(zhuan)子靜止不動。當(dang)有(you)(you)控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)壓時(shi)(shi)，定子內便產(chan)生一(yi)個旋(xuan)轉(zhuan)磁場，轉(zhuan)子沿旋(xuan)轉(zhuan)磁場的(de)(de)方(fang)向旋(xuan)轉(zhuan)，在負(fu)載恒定的(de)(de)情況下，電(dian)(dian)動機的(de)(de)轉(zhuan)速(su)隨控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)壓的(de)(de)大小而(er)變化(hua)，當(dang)控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)壓的(de)(de)相(xiang)位相(xiang)反(fan)時(shi)(shi)，伺服(fu)電(dian)(dian)動機將反(fan)轉(zhuan)。

交(jiao)流伺(si)服電動(dong)機(ji)(ji)(ji)的工作原(yuan)理與分相(xiang)式單(dan)相(xiang)異步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)(ji)(ji)雖然相(xiang)似(si)，但前者的轉子電阻比后(hou)者大得多，所以伺(si)服電動(dong)機(ji)(ji)(ji)與單(dan)機(ji)(ji)(ji)異步(bu)(bu)電動(dong)機(ji)(ji)(ji)相(xiang)比，有三(san)個顯著特點：

1、起動轉矩大

由于轉(zhuan)子(zi)(zi)電(dian)阻大，其轉(zhuan)矩特(te)性(xing)曲線與普通(tong)異步電(dian)動機的轉(zhuan)矩特(te)性(xing)曲線2相(xiang)比，有(you)明顯的區別。它可(ke)使臨界轉(zhuan)差率S0＞1，這樣不(bu)僅使轉(zhuan)矩特(te)性(xing)（機械特(te)性(xing)）更接(jie)近(jin)于線性(xing)，而(er)且具(ju)有(you)較大的起動轉(zhuan)矩。因此，當(dang)定子(zi)(zi)一有(you)控制電(dian)壓，轉(zhuan)子(zi)(zi)立(li)即(ji)轉(zhuan)動，即(ji)具(ju)有(you)起動快、靈敏度高的特(te)點。

2、運行范圍較廣

3、無自轉現象

正常運(yun)轉(zhuan)(zhuan)的(de)伺服電(dian)動機(ji)，只要失去控制(zhi)電(dian)壓，電(dian)機(ji)立即停止運(yun)轉(zhuan)(zhuan)。當伺服電(dian)動機(ji)失去控制(zhi)電(dian)壓后，它處于單相運(yun)行(xing)狀態(tai)，由于轉(zhuan)(zhuan)子(zi)電(dian)阻大，定子(zi)中兩(liang)個相反方向旋轉(zhuan)(zhuan)的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)磁場(chang)與轉(zhuan)(zhuan)子(zi)作用所(suo)產(chan)生的(de)兩(liang)個轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)特(te)性(xing)（T1－S1、T2－S2曲線）以及(ji)合成轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)特(te)性(xing)（T－S曲線）

交流(liu)伺服電(dian)動機(ji)的輸出功(gong)率(lv)一般(ban)是(shi)0.1-100W。當(dang)電(dian)源頻率(lv)為(wei)50Hz，電(dian)壓有36V、110V、220、380V；當(dang)電(dian)源頻率(lv)為(wei)400Hz，電(dian)壓有20V、26V、36V、115V等多種。

交流(liu)(liu)伺服電(dian)動(dong)機運行平穩、噪音小(xiao)。但控(kong)制特性是非(fei)線性，并且(qie)由于(yu)轉子電(dian)阻(zu)大，損耗大，效率低，因此與(yu)同容量(liang)直流(liu)(liu)伺服電(dian)動(dong)機相比，體積(ji)大、重(zhong)量(liang)重(zhong)，所以只適用(yong)于(yu)0.5-100W的小(xiao)功率控(kong)制系統(tong)。