什么是伺服電機

伺服(fu)電(dian)動機(ji)又稱(cheng)執(zhi)行電(dian)動機(ji)，在(zai)自動控制系(xi)統中，用(yong)作執(zhi)行元(yuan)件，把所收到的電(dian)信號轉換成電(dian)動機(ji)軸(zhou)上的角(jiao)位移或角(jiao)速度輸出(chu)。分為直流和(he)交流伺服(fu)電(dian)動機(ji)兩大類，其(qi)主(zhu)要(yao)特(te)點是(shi)，當信號電(dian)壓為零時無自轉現象，轉速隨著(zhu)轉矩的增(zeng)加而勻(yun)速下降。

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伺服電機工作原理

交流(liu)(liu)伺服電(dian)(dian)動(dong)機定子(zi)的構(gou)造基(ji)本上(shang)與電(dian)(dian)容(rong)分相式(shi)單相異(yi)步電(dian)(dian)動(dong)機相似，其(qi)定子(zi)上(shang)裝有兩(liang)個(ge)(ge)位置(zhi)互差90°的繞(rao)組(zu)(zu)，一個(ge)(ge)是勵(li)磁繞(rao)組(zu)(zu)Rf，它始終接(jie)在交流(liu)(liu)電(dian)(dian)壓Uf上(shang)；另一個(ge)(ge)是控制繞(rao)組(zu)(zu)L，聯接(jie)控制信號電(dian)(dian)壓Uc。所(suo)以交流(liu)(liu)伺服電(dian)(dian)動(dong)機又稱兩(liang)個(ge)(ge)伺服電(dian)(dian)動(dong)機。

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(kong)心杯(bei)形轉子(zi)，杯(bei)壁很(hen)薄(bo)，僅(jin)0.2-0.3mm，為(wei)了減小磁路的(de)(de)磁阻，要(yao)在(zai)空(kong)心杯(bei)形轉子(zi)內放(fang)置固定(ding)的(de)(de)內定(ding)子(zi).空(kong)心杯(bei)形轉子(zi)的(de)(de)轉動慣量(liang)很(hen)小，反應迅速，而(er)且運轉平穩，因此被(bei)廣(guang)泛采用。

交流(liu)伺服電(dian)動(dong)(dong)機在沒有控制(zhi)電(dian)壓(ya)時，定(ding)子內只(zhi)有勵磁(ci)繞組(zu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)脈動(dong)(dong)磁(ci)場(chang)，轉(zhuan)子靜止不動(dong)(dong)。當有控制(zhi)電(dian)壓(ya)時，定(ding)子內便產(chan)生(sheng)一個旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)，轉(zhuan)子沿(yan)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)的(de)(de)方向(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)，在負載(zai)恒定(ding)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，電(dian)動(dong)(dong)機的(de)(de)轉(zhuan)速隨控制(zhi)電(dian)壓(ya)的(de)(de)大(da)小而變化，當控制(zhi)電(dian)壓(ya)的(de)(de)相位(wei)相反時，伺服電(dian)動(dong)(dong)機將反轉(zhuan)。

交流伺服電(dian)(dian)(dian)動機(ji)的工作原理(li)與分相式單相異(yi)步電(dian)(dian)(dian)動機(ji)雖然相似，但(dan)前者的轉(zhuan)子電(dian)(dian)(dian)阻比后(hou)者大得多，所(suo)以伺服電(dian)(dian)(dian)動機(ji)與單機(ji)異(yi)步電(dian)(dian)(dian)動機(ji)相比，有三個顯著特(te)點：

1、起動轉矩大

由于轉子電(dian)阻大，其轉矩(ju)特性(xing)(xing)曲(qu)線與普(pu)通異(yi)步電(dian)動機的(de)(de)轉矩(ju)特性(xing)(xing)曲(qu)線2相比，有(you)明顯(xian)的(de)(de)區別。它可使臨(lin)界轉差率S0＞1，這樣不僅使轉矩(ju)特性(xing)(xing)（機械特性(xing)(xing)）更接近于線性(xing)(xing)，而且具有(you)較大的(de)(de)起動轉矩(ju)。因此，當定子一有(you)控制(zhi)電(dian)壓(ya)，轉子立即(ji)轉動，即(ji)具有(you)起動快、靈敏(min)度高的(de)(de)特點。

2、運行范圍較廣

3、無自轉現象

正常(chang)運轉(zhuan)(zhuan)的伺(si)(si)服電(dian)(dian)動機(ji)，只(zhi)要失去控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)壓，電(dian)(dian)機(ji)立即停止(zhi)運轉(zhuan)(zhuan)。當伺(si)(si)服電(dian)(dian)動機(ji)失去控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)壓后(hou)，它(ta)處于(yu)單相運行狀態，由于(yu)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)電(dian)(dian)阻大，定(ding)子(zi)中兩個相反(fan)方(fang)向旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁(ci)場與轉(zhuan)(zhuan)子(zi)作(zuo)用所(suo)產生的兩個轉(zhuan)(zhuan)矩特性（T1－S1、T2－S2曲線(xian)）以(yi)及合成(cheng)轉(zhuan)(zhuan)矩特性（T－S曲線(xian)）

交(jiao)流伺服電(dian)動機(ji)的輸出功率(lv)(lv)一般是0.1-100W。當(dang)(dang)電(dian)源頻率(lv)(lv)為50Hz，電(dian)壓有36V、110V、220、380V；當(dang)(dang)電(dian)源頻率(lv)(lv)為400Hz，電(dian)壓有20V、26V、36V、115V等多種(zhong)。

交流伺(si)服電動(dong)機(ji)運行平穩、噪(zao)音小。但控制(zhi)特性是(shi)非線性，并且由于轉子電阻大(da)，損耗大(da)，效(xiao)率低，因此與同容量(liang)直流伺(si)服電動(dong)機(ji)相比，體積(ji)大(da)、重(zhong)量(liang)重(zhong)，所以只適用于0.5-100W的小功率控制(zhi)系(xi)統。