什么是伺服電機

伺(si)服電(dian)動機又(you)稱執行電(dian)動機，在自動控制系(xi)統中，用作執行元件，把所(suo)收到的電(dian)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換成(cheng)電(dian)動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直(zhi)流和交流伺(si)服電(dian)動機兩大(da)類(lei)，其主要特(te)點是(shi)，當(dang)信(xin)號(hao)電(dian)壓為零(ling)時(shi)無自轉(zhuan)現象，轉(zhuan)速隨著轉(zhuan)矩(ju)的增加而(er)勻(yun)速下降。

該圖片由注冊用戶"解鈴"提供，版權聲明反饋

伺服電機工作原理

交(jiao)流(liu)伺服(fu)電動(dong)機(ji)(ji)定子(zi)的構造基本上(shang)與電容(rong)分相(xiang)式單(dan)相(xiang)異步電動(dong)機(ji)(ji)相(xiang)似，其(qi)定子(zi)上(shang)裝有(you)兩(liang)個位置(zhi)互差90°的繞組，一個是勵磁繞組Rf，它始終接在交(jiao)流(liu)電壓Uf上(shang)；另一個是控制繞組L，聯(lian)接控制信號電壓Uc。所以交(jiao)流(liu)伺服(fu)電動(dong)機(ji)(ji)又稱兩(liang)個伺服(fu)電動(dong)機(ji)(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)(de)空心杯(bei)形轉子，杯(bei)壁很薄，僅(jin)0.2-0.3mm，為了減(jian)小磁路的(de)(de)磁阻，要在空心杯(bei)形轉子內放置(zhi)固定(ding)的(de)(de)內定(ding)子.空心杯(bei)形轉子的(de)(de)轉動慣量很小，反(fan)應迅速，而且運轉平穩，因此被廣(guang)泛(fan)采(cai)用。

交流伺(si)服電(dian)動(dong)(dong)機在(zai)沒(mei)有控(kong)制電(dian)壓(ya)時，定(ding)子(zi)內(nei)只有勵磁(ci)繞(rao)組產生的(de)(de)脈(mo)動(dong)(dong)磁(ci)場，轉(zhuan)子(zi)靜止不動(dong)(dong)。當有控(kong)制電(dian)壓(ya)時，定(ding)子(zi)內(nei)便產生一(yi)個旋轉(zhuan)磁(ci)場，轉(zhuan)子(zi)沿旋轉(zhuan)磁(ci)場的(de)(de)方向(xiang)旋轉(zhuan)，在(zai)負載恒(heng)定(ding)的(de)(de)情況下，電(dian)動(dong)(dong)機的(de)(de)轉(zhuan)速隨控(kong)制電(dian)壓(ya)的(de)(de)大小(xiao)而變化，當控(kong)制電(dian)壓(ya)的(de)(de)相位相反(fan)時，伺(si)服電(dian)動(dong)(dong)機將反(fan)轉(zhuan)。

交(jiao)流伺(si)服電(dian)動機(ji)的(de)工(gong)作原理與(yu)分相(xiang)式單相(xiang)異步電(dian)動機(ji)雖然相(xiang)似，但前者(zhe)的(de)轉子電(dian)阻比(bi)后者(zhe)大得多(duo)，所以伺(si)服電(dian)動機(ji)與(yu)單機(ji)異步電(dian)動機(ji)相(xiang)比(bi)，有三個顯(xian)著特(te)點：

1、起動轉矩大

由于(yu)轉(zhuan)子(zi)電阻大(da)，其轉(zhuan)矩(ju)特(te)性(xing)(xing)曲(qu)線與普通異步電動(dong)機的(de)轉(zhuan)矩(ju)特(te)性(xing)(xing)曲(qu)線2相(xiang)比(bi)，有明顯的(de)區(qu)別。它可使(shi)臨界轉(zhuan)差率S0＞1，這(zhe)樣不僅(jin)使(shi)轉(zhuan)矩(ju)特(te)性(xing)(xing)（機械特(te)性(xing)(xing)）更接近于(yu)線性(xing)(xing)，而且具有較大(da)的(de)起動(dong)轉(zhuan)矩(ju)。因此，當(dang)定子(zi)一有控制(zhi)電壓，轉(zhuan)子(zi)立即轉(zhuan)動(dong)，即具有起動(dong)快(kuai)、靈敏度高的(de)特(te)點(dian)。

2、運行范圍較廣

3、無自轉現象

正常運(yun)轉(zhuan)的伺服(fu)(fu)電動機，只要失(shi)(shi)去(qu)控(kong)(kong)制(zhi)電壓(ya)，電機立即(ji)停止運(yun)轉(zhuan)。當伺服(fu)(fu)電動機失(shi)(shi)去(qu)控(kong)(kong)制(zhi)電壓(ya)后，它處于(yu)單相運(yun)行狀態，由于(yu)轉(zhuan)子(zi)電阻大，定子(zi)中兩(liang)(liang)個相反方向旋(xuan)轉(zhuan)的旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場與(yu)轉(zhuan)子(zi)作用(yong)所產(chan)生的兩(liang)(liang)個轉(zhuan)矩特性（T1－S1、T2－S2曲線）以及合成轉(zhuan)矩特性（T－S曲線）

交流伺服電(dian)動機(ji)的(de)輸出(chu)功率一般是0.1-100W。當(dang)電(dian)源頻率為(wei)50Hz，電(dian)壓有36V、110V、220、380V；當(dang)電(dian)源頻率為(wei)400Hz，電(dian)壓有20V、26V、36V、115V等多種。

交流伺服電(dian)動(dong)機(ji)運行平穩(wen)、噪音(yin)小(xiao)。但(dan)控制(zhi)特性是非線(xian)性，并(bing)且由(you)于轉子電(dian)阻(zu)大(da)，損耗大(da)，效率低，因(yin)此(ci)與同容(rong)量直流伺服電(dian)動(dong)機(ji)相(xiang)比，體(ti)積大(da)、重量重，所以只適用(yong)于0.5-100W的小(xiao)功(gong)率控制(zhi)系統。