伺服电机的应用及工作原理

来源：雷竞技官网官方网站入口    发布时间：2024-01-09 12:25:04

  转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特征是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

  伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机，直流伺服电机和交流伺服电机都有各自的应用领域，但直流伺服电机的应用更广泛的情况包括：

  1.工业自动化：直流伺服电机常用于工业自动化领域，如生产线上的输送带、机械臂、自动化装配系统等。它们提供了高精度和可控性，适用于需要快速响应和高精度定位的应用。

  2.机床和数控机械：直流伺服电机大范围的使用在数字控制机床、铣床、钻床、激光切割机等设备中，以提供精确的位置控制和速度调整。

  3.机器人技术：直流伺服电机在工业机器人、协作机器人和服务机器人中发挥着关键作用，用在所有精密任务，如拾取和放置、焊接、喷涂等。

  4.医疗设施：直流伺服电机用于医疗设备，例如CT扫描机、手术机器人和医疗仪器，以确保高精度的运动和控制。

  5.航空航天：直流伺服电机也被大范围的应用于航空航天领域，如导航系统、飞机的操纵系统和卫星设备。

  6.实验室设备：直流伺服电机通常用于科学实验室中的各种设备，如显微镜、实验台、样品旋转器等，以实现精确的控制和运动。

  1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上能这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，以此来实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，以此来实现精确的定位，能够达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构相对比较简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它能够适用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

  无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用在所有环境。

  2、交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，能做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。

  3、伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值作比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

  交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服最简单，便宜。

  的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐其唯一目的是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴

  ：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停

  的作用是驱动控制对象。被控对象的转距和转速受信号电压控制，信号电压的大小和极性改变时，

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