什么是伺服電機

伺(si)服電(dian)動(dong)機又稱執(zhi)(zhi)行(xing)電(dian)動(dong)機，在自動(dong)控制系統(tong)中，用作執(zhi)(zhi)行(xing)元件(jian)，把(ba)所收到(dao)的電(dian)信(xin)號轉換(huan)成電(dian)動(dong)機軸上的角(jiao)位移或(huo)角(jiao)速度輸出。分(fen)為直流和交流伺(si)服電(dian)動(dong)機兩(liang)大類，其主(zhu)要特(te)點是(shi)，當信(xin)號電(dian)壓為零時(shi)無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

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伺服電機工作原理

交流伺(si)服(fu)電(dian)動(dong)機(ji)定子的(de)(de)構造基本上與電(dian)容(rong)分相(xiang)式單相(xiang)異步電(dian)動(dong)機(ji)相(xiang)似，其定子上裝有兩個(ge)(ge)位置(zhi)互差90°的(de)(de)繞(rao)組，一個(ge)(ge)是(shi)勵磁繞(rao)組Rf，它始終接在交流電(dian)壓Uf上；另一個(ge)(ge)是(shi)控制繞(rao)組L，聯接控制信(xin)號(hao)電(dian)壓Uc。所以交流伺(si)服(fu)電(dian)動(dong)機(ji)又稱兩個(ge)(ge)伺(si)服(fu)電(dian)動(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)(de)空(kong)心(xin)杯形(xing)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm，為了減小(xiao)磁路的(de)(de)磁阻，要在空(kong)心(xin)杯形(xing)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)內放置固定的(de)(de)內定子(zi).空(kong)心(xin)杯形(xing)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)動慣量很小(xiao)，反應迅速，而且運轉(zhuan)(zhuan)平穩，因此被廣泛采用。

交流(liu)伺服(fu)電(dian)動機在(zai)沒(mei)有控制(zhi)(zhi)電(dian)壓(ya)(ya)時(shi)，定子(zi)內只有勵磁(ci)繞組產(chan)(chan)生的脈(mo)動磁(ci)場，轉(zhuan)(zhuan)子(zi)靜止不動。當(dang)有控制(zhi)(zhi)電(dian)壓(ya)(ya)時(shi)，定子(zi)內便(bian)產(chan)(chan)生一個旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁(ci)場，轉(zhuan)(zhuan)子(zi)沿旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁(ci)場的方向旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，在(zai)負(fu)載(zai)恒(heng)定的情況下，電(dian)動機的轉(zhuan)(zhuan)速隨(sui)控制(zhi)(zhi)電(dian)壓(ya)(ya)的大小(xiao)而變化，當(dang)控制(zhi)(zhi)電(dian)壓(ya)(ya)的相(xiang)位相(xiang)反時(shi)，伺服(fu)電(dian)動機將反轉(zhuan)(zhuan)。

交流伺(si)服電(dian)(dian)動(dong)機的工(gong)作原理(li)與分相(xiang)式(shi)單相(xiang)異步電(dian)(dian)動(dong)機雖(sui)然(ran)相(xiang)似，但(dan)前者的轉(zhuan)子(zi)電(dian)(dian)阻比(bi)(bi)后者大得(de)多，所以伺(si)服電(dian)(dian)動(dong)機與單機異步電(dian)(dian)動(dong)機相(xiang)比(bi)(bi)，有三(san)個(ge)顯著特點：

1、起動轉矩大

由于(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子電阻大，其轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)特性(xing)曲線與普通異步電動(dong)(dong)機的(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)特性(xing)曲線2相(xiang)比(bi)，有(you)明顯的(de)區別。它可(ke)使臨界轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)差率(lv)S0＞1，這樣不僅(jin)使轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)特性(xing)（機械特性(xing)）更接近于(yu)線性(xing)，而且具有(you)較大的(de)起動(dong)(dong)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)。因(yin)此，當定子一有(you)控制(zhi)電壓(ya)，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子立即轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)，即具有(you)起動(dong)(dong)快、靈敏度(du)高的(de)特點。

2、運行范圍較廣

3、無自轉現象

正常運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的伺(si)服電動(dong)機(ji)(ji)，只要失(shi)去控制(zhi)電壓(ya)，電機(ji)(ji)立即停止運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。當(dang)伺(si)服電動(dong)機(ji)(ji)失(shi)去控制(zhi)電壓(ya)后(hou)，它(ta)處于單相(xiang)運行狀態，由(you)于轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)電阻大，定子(zi)(zi)中兩個相(xiang)反方向旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁場(chang)與轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)作用所產生的兩個轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩特(te)性（T1－S1、T2－S2曲線(xian)）以及合成轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩特(te)性（T－S曲線(xian)）

交(jiao)流伺(si)服電(dian)動機的輸出功率一般(ban)是(shi)0.1-100W。當電(dian)源頻率為(wei)50Hz，電(dian)壓(ya)有36V、110V、220、380V；當電(dian)源頻率為(wei)400Hz，電(dian)壓(ya)有20V、26V、36V、115V等多種。

交流(liu)伺服(fu)電(dian)動機(ji)運行平穩、噪音小。但控制特性是非(fei)線性，并且由于轉子電(dian)阻大，損耗大，效率低，因此與同容(rong)量直流(liu)伺服(fu)電(dian)動機(ji)相比，體(ti)積大、重(zhong)量重(zhong)，所以只(zhi)適用(yong)于0.5-100W的小功率控制系統。