伺服電機科技名詞定義
中文名稱:伺服電機英文名稱: servo motor
定義:轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓
所屬學科:航空科技(一級學科);航空機電系統(二級學科)本內容蟲全國科學技術名詞審定委員會審定公布
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伺服電機在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機.是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確。將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象
目錄
什么是伺服電機
工作原理
選型方法與步進電機的性能比較
選型計算方法
安裝使用注意事項
直流有刷伺服電機特點
使用范圍
作用
什么是伺服電機
伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
工作原理
1.伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷)，產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。
無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。
2.交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量， 轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。
3.伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數）。
請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什么區別?
答:交流伺服要好一些，因為是正弦
波控制，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。
永磁交流伺服電動機
20世紀80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展，永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品并不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后，世界各國已經商品化了的交流伺服系統是采用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，主要優點有:
⑴)無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養要求低。―⑵定子繞組散熱比較方便。⑶慣量小，易于提高系統的快速性。(4)適應于高速大力矩工作狀態。
(⒂同功率下有較小的體積和重量。
自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿易博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電動機和驅動系統，這標志著此種新一代交流伺服技術已進入實用化階段。到20世紀80年代中后期，各公司都已有完整的系列產品。整個伺服裝置市場都轉向了交流系統。早期的模擬系統在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全滿足運動控制的要求，近年來隨著微處理器、新型數字信號處理器(DSP)的應用，出現了數字控制系統，控制部分可完全由軟件進行，分別稱為搠朧只疹或摶旌鮮豁、撒只疹的永磁交流伺服系統。
到目前為止，高性能的電伺服系統大多采用永磁同步型交流伺服電動機，控制驅動器多采用快速、準確定位的全數字位置伺服系統。典型生產廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。
日本安川電機制作所推出的小型交流伺服電動機和驅動器，其中D系列適用于數控機床（ 轉速為100Or/min，力矩為0.25~2.8N.m)，R系列適用于機器人( 轉速為3000r/min，力矩為0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G
波驅動、8051單片機控制改為正弦波驅動、80C、154CPU和門陣列芯片控制，力矩波動由24%降低到7%,并提高了可靠性。這樣，只用了幾年時間形成了八個系列(功率范圍為0.05~6kW）較完整的體系，滿足了工作機械、搬運機構、焊接機械人、裝配機器人、電子部件、加工機械、印刷機、高速卷繞機、繞線機等的不同需要。
以生產機床數控裝置而著名的日本法那克(Fanuc)公司，在20世紀80年代中期也推出了S系列(13個規格)和L系列(5個規格）的永磁交流伺服電動機。L系列有較小的轉動慣量和機械時間常數，適用于要求特別快速響應的位置伺服系統。
日本其他廠商，例如:三菱電動機（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列)、東芝精機(SM系列)、大限鐵工所(BL系列)、三洋電氣(BL系列)、立石電機(S系列)等眾多廠商也進入了永磁交流伺服系統的競爭行列。
德國力士樂公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服電動機共有7個機座號92個規格。
德國西門子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動機分為標準型和短型兩大類，共8個機座號98種規格。據稱該系列交流伺服電動機與相同輸出力矩的直流伺服電動機lIHU系列相比，重量只有后者的1/2，配套的晶體管脈寬調制驅動器6SC61系列，最多的可供6個軸的電動機控制。
