“伺服”一詞根于希臘文“奴仆”的含意。“伺服電機(jī)”能夠 了解為無(wú)條件服從控制數(shù)據(jù)信號(hào)指引的電機(jī)：在控制數(shù)據(jù)信號(hào)傳出以前，轉(zhuǎn)子原地不動(dòng);當(dāng)控制數(shù)據(jù)信號(hào)傳出時(shí)，轉(zhuǎn)子馬上旋轉(zhuǎn);當(dāng)控制數(shù)據(jù)信號(hào)消退時(shí)，轉(zhuǎn)子能及時(shí)轉(zhuǎn)停。
伺服電機(jī)是全自動(dòng)控制設(shè)備中被作為實(shí)行元器件的微特電機(jī)，其作用是將電子信號(hào)轉(zhuǎn)化成傳動(dòng)軸的角速度或角速度。伺服電機(jī)又被稱為實(shí)行電機(jī)，在全自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件中作為實(shí)行元器件，把所接到的電子信號(hào)轉(zhuǎn)化成電機(jī)軸上的角速度或角速度輸出。

伺服電機(jī)的歸類
伺服電機(jī)分成交流伺服和直流伺服兩類。
交流伺服電機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與交流磁感應(yīng)電機(jī)(多線程電機(jī))類似。在電機(jī)定子上面有2個(gè)相空間偏移90電視角的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器繞阻Wf和控制繞阻WcoWf，接穩(wěn)定交流工作電壓，運(yùn)用釋放到Wc上的交流工作電壓或相位差的轉(zhuǎn)變，做到控制電機(jī)運(yùn)作的目地。交流伺服電機(jī)具備運(yùn)作平穩(wěn)、可操控性好、回應(yīng)迅速、敏感度高及其機(jī)械設(shè)備特性和調(diào)整特性的離散系統(tǒng)度指標(biāo)值嚴(yán)苛(規(guī)定各自低于10%～15%和低于15%～25%)等特性。
直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)勢(shì)：速率控制精準(zhǔn)，轉(zhuǎn)距速率特性有點(diǎn)硬，控制基本原理簡(jiǎn)易，方便使用，價(jià)格低。
缺陷：炭刷換相，限速，額外摩擦阻力，造成損壞顆粒(潔凈易燃易爆自然環(huán)境不適合)。
直流伺服電機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與一般直流電機(jī)類似。電機(jī)轉(zhuǎn)速比n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E為同步電機(jī)自感電動(dòng)勢(shì)，K為參量，j為每極磁通量，Ua、Ia為同步電機(jī)工作電壓和同步電機(jī)電流量，Ra為同步電機(jī)電阻器，更改Ua或更改，均可控制直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速比，但一般選用控制同步電機(jī)工作電壓的方式，在稀土永磁式直流伺服電機(jī)中，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器繞阻被電磁鐵所替代，磁通量穩(wěn)定。直流伺服電機(jī)具備優(yōu)良的線形調(diào)整特性及迅速的時(shí)間回應(yīng)。
交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)勢(shì)：速率控制特性優(yōu)良，在全部速率區(qū)域內(nèi)可完成光滑控制，基本上無(wú)震蕩，90%之上的效率高，發(fā)燙少，髙速控制，高精準(zhǔn)度部位控制(在于伺服電機(jī)精密度)，額定值運(yùn)作地區(qū)內(nèi)，可完成恒扭矩，慣性力低，低噪聲，無(wú)炭刷損壞，免維護(hù)保養(yǎng)(適用潔凈、易燃易爆自然環(huán)境)。
缺陷：控制較繁雜，驅(qū)動(dòng)器主要參數(shù)必須當(dāng)場(chǎng)調(diào)節(jié)PID主要參數(shù)明確，必須大量的聯(lián)線。
直流伺服電機(jī)分成有刷和無(wú)刷電機(jī)。
有刷電機(jī)低成本，構(gòu)造簡(jiǎn)易，起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，變速范疇寬，控制非常容易，必須維護(hù)保養(yǎng)，但維護(hù)保養(yǎng)便捷(換電機(jī)碳刷)，造成干擾信號(hào)，對(duì)應(yīng)用自然環(huán)境有規(guī)定，一般用以對(duì)成本費(fèi)比較敏感的一般工業(yè)生產(chǎn)和民用型場(chǎng)所。
無(wú)刷電機(jī)體型小重量較輕，負(fù)荷率大回應(yīng)快，速率高慣性力小，扭矩平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)光滑，控制繁雜，智能化系統(tǒng)，電子器件換相方法靈便，能夠 波形或正弦波形換相，電機(jī)免維護(hù)保養(yǎng)，高效率環(huán)保節(jié)能，電磁波輻射小，升溫低長(zhǎng)壽命，適用各種各樣自然環(huán)境。
交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分成同步和異步電機(jī)，現(xiàn)階段健身運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同歩電機(jī)，其輸出功率范疇大，輸出功率能夠 保證非常大，大慣性力，最大轉(zhuǎn)速比低，轉(zhuǎn)速比隨輸出功率擴(kuò)大而均速降低，適用低速檔穩(wěn)定運(yùn)作場(chǎng)所
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永久磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制U/V/W三相電產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在這里電磁場(chǎng)的功效下旋轉(zhuǎn)，另外電機(jī)內(nèi)置的伺服電機(jī)將意見(jiàn)反饋數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器，對(duì)意見(jiàn)反饋值與目標(biāo)開展較為，進(jìn)而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的視角，伺服電機(jī)的精密度決策于伺服電機(jī)的精密度(線數(shù))。
Q
交流伺服電機(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在特性上有什么不同?
A
交流伺服電機(jī)的特性好些一些，由于交流伺服是正弦波形控制，轉(zhuǎn)距脈動(dòng)飲料小;而無(wú)刷直流伺服是鋸齒波控制。但無(wú)刷直流伺服完成控制非常簡(jiǎn)單，劃算。
稀土永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)器技術(shù)性的飛速發(fā)展使直流伺服系統(tǒng)軟件遭遇淘汰的困境[/p][p=30，2，left]二十世紀(jì)八十年代至今，伴隨著集成電路芯片、電力電子技術(shù)技術(shù)性和交流可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì)，稀土永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)器技術(shù)性擁有突顯的發(fā)展趨勢(shì)，世界各國(guó)知名電氣設(shè)備生產(chǎn)商陸續(xù)持續(xù)發(fā)布新的交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品系列。交流伺服系統(tǒng)軟件已變成當(dāng)今性能卓越伺服系統(tǒng)軟件的關(guān)鍵發(fā)展前景，使直流伺服系統(tǒng)軟件遭遇淘汰的困境。
稀土永磁交流伺服電機(jī)同直流伺服電機(jī)較為，關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)有：
⑴無(wú)炭刷和電機(jī)轉(zhuǎn)子，運(yùn)作更靠譜，免維護(hù)保養(yǎng)。
⑵電機(jī)定子繞阻發(fā)燙大大減少。
⑶慣性力小，系統(tǒng)軟件快速響應(yīng)性好。
⑷髙速大扭矩運(yùn)行狀態(tài)好。
⑸同樣輸出功率下體型小重量較輕。
伺服電機(jī)基本原理
交流伺服電機(jī)電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)大部分與電容器分相式單相電異步電機(jī)類似。其電機(jī)定子上配有2個(gè)部位互差90的繞阻，一個(gè)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器繞阻Rf，它自始至終接在交流工作電壓Uf上;另一個(gè)是控制繞阻L，連接 控制數(shù)據(jù)信號(hào)工作電壓Uc。因此 交流伺服電機(jī)又被稱為2個(gè)伺服電機(jī)。
交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子一般制成鼠籠式，但為了更好地使伺服電機(jī)具備較寬的變速范疇、線形的機(jī)械設(shè)備特性，無(wú)“勻速轉(zhuǎn)動(dòng)”狀況和快速響應(yīng)的特性，它與一般電機(jī)對(duì)比，應(yīng)具備轉(zhuǎn)子電阻器金剛級(jí)慣性力矩小這兩個(gè)特性?，F(xiàn)階段運(yùn)用較多的轉(zhuǎn)子構(gòu)造有二種方式：一種是選用高電阻的導(dǎo)電性原材料制成的高電阻導(dǎo)條的繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子，為了更好地減少轉(zhuǎn)子的慣性力矩，轉(zhuǎn)子做得長(zhǎng)細(xì);另一種是選用鋁合金型材做成的空心杯形轉(zhuǎn)子，杯壁僅0.2-0.3毫米，空心杯形轉(zhuǎn)子的慣性力矩不大，反應(yīng)迅速，并且運(yùn)行穩(wěn)定，因而被普遍選用。
交流伺服電機(jī)在沒(méi)有控制工作電壓時(shí)，電機(jī)定子內(nèi)僅有勵(lì)磁調(diào)節(jié)器繞阻造成的脈動(dòng)飲料電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子原地不動(dòng)。當(dāng)有控制工作電壓時(shí)，電機(jī)定子內(nèi)便造成一個(gè)電磁振蕩，轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在負(fù)荷穩(wěn)定的狀況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速比隨控制工作電壓的尺寸而轉(zhuǎn)變，當(dāng)控制工作電壓的相位差反過(guò)來(lái)時(shí)，伺服電機(jī)將翻轉(zhuǎn)。
交流伺服電機(jī)的原理與電容器運(yùn)行式單相電異步電機(jī)盡管類似，但前面一種的轉(zhuǎn)子電阻器比后面一種大很多，因此 伺服電機(jī)與電容器運(yùn)行式異步電機(jī)對(duì)比，有兩個(gè)鮮明特點(diǎn)：
1. 電動(dòng)機(jī)扭矩大：因?yàn)檗D(zhuǎn)子電阻器大，使轉(zhuǎn)距特性(機(jī)械設(shè)備特性)更貼近于線形，并且具備很大的電動(dòng)機(jī)扭矩。因而，當(dāng)電機(jī)定子一有控制工作電壓，轉(zhuǎn)子馬上旋轉(zhuǎn)，即具備啟動(dòng)快、敏感度高的特性。
2. 運(yùn)作范疇寬：運(yùn)作穩(wěn)定、噪聲小。[/p][p=30，2，left]3、無(wú)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀況：運(yùn)行中的伺服電機(jī)，要是喪失控制工作電壓，電機(jī)馬上終止運(yùn)行。
高精密傳動(dòng)系統(tǒng)微特電機(jī)
“高精密傳動(dòng)系統(tǒng)微特電機(jī)”可以在系統(tǒng)軟件中迅速而恰當(dāng)?shù)貙?shí)行經(jīng)常轉(zhuǎn)變的命令，推動(dòng)伺服組織進(jìn)行命令所期待的工作中，大多數(shù)可以考慮下列規(guī)定：
1. 能經(jīng)常起動(dòng)、終止、制動(dòng)系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)及低速檔運(yùn)作，且沖擊韌性高、耐高溫級(jí)別高、阻燃等級(jí)高。
2. 迅速相對(duì)工作能力好，轉(zhuǎn)距很大，慣性力矩小，穩(wěn)態(tài)值小。
3. 含有驅(qū)動(dòng)器和控制器(如伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī))，控制特性優(yōu)良。
4. 很高的可靠性，高精密。
高精密傳動(dòng)系統(tǒng)微特電機(jī)的類型以及構(gòu)造和特性比照以下：
交流伺服電機(jī)
(1)籠型兩相交流伺服電機(jī)(長(zhǎng)細(xì)籠型轉(zhuǎn)子、機(jī)械設(shè)備特性類似線形、容積和自感電動(dòng)勢(shì)小、小輸出功率伺服、低速檔運(yùn)行不足光滑)。
(2)非磁性杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(jī)(空心杯轉(zhuǎn)子、機(jī)械設(shè)備特性類似線形、容積和自感電動(dòng)勢(shì)很大、小輸出功率伺服、低速檔運(yùn)行光滑)。
(3)磁鐵杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(jī)(磁鐵原材料杯型轉(zhuǎn)子、機(jī)械設(shè)備特性類似線形、轉(zhuǎn)子慣性力矩大、齒槽效用小、運(yùn)作穩(wěn)定)。
(4)同歩型稀土永磁交流伺服電機(jī)(由稀土永磁同歩電機(jī)、限速機(jī)及部位檢驗(yàn)元器件同軸輸出一體發(fā)電機(jī)組，電機(jī)定子為3相或2相，永磁材料轉(zhuǎn)子，務(wù)必配驅(qū)動(dòng)器;變速范疇寬、機(jī)械設(shè)備特性由恒轉(zhuǎn)距區(qū)和恒輸出功率區(qū)構(gòu)成，可持續(xù)匝間，迅速相對(duì)特性好，功率大，轉(zhuǎn)距起伏小;有波形驅(qū)動(dòng)器和正弦波形驅(qū)動(dòng)器二種方法，控制特性好，為機(jī)電一體化商品)。
(5)多線程型三相交流伺服電機(jī)(轉(zhuǎn)子與籠型多線程電機(jī)類似，務(wù)必配驅(qū)動(dòng)器，選用矢量素材控制，擴(kuò)張了恒輸出功率變速范疇，多用以車床主軸變速系統(tǒng)軟件)。
直流伺服電機(jī)
(1)印刷繞阻直流伺服電機(jī)(盤形轉(zhuǎn)子、盤形電機(jī)定子徑向粘合柱型磁瓦，轉(zhuǎn)子慣性力矩小，無(wú)齒槽效用，無(wú)飽和狀態(tài)效用，輸出轉(zhuǎn)距大)。
(2)線繞圓盤式直流伺服電機(jī)(盤形轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子徑向粘合柱型磁瓦，轉(zhuǎn)子慣性力矩小，控制特性好于別的直流伺服電機(jī)，高效率，輸出轉(zhuǎn)距大)。
(3)杯型同步電機(jī)稀土永磁直流電機(jī)(空心杯轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子慣性力矩小，適用增加量健身運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)軟件)。
(4)無(wú)刷直流伺服電機(jī)(電機(jī)定子為多組分繞阻，轉(zhuǎn)子為稀土永磁式，帶轉(zhuǎn)子相位傳感器，無(wú)火苗影響，長(zhǎng)壽命，噪音低)。
扭矩電機(jī)
(1)直流扭矩電機(jī)(平扁構(gòu)造，極少數(shù)槽數(shù)換相片數(shù)串連電導(dǎo)體數(shù)大;輸出轉(zhuǎn)距大，低速檔或匝間下可持續(xù)工作中，機(jī)械設(shè)備和調(diào)整特性好，機(jī)電工程穩(wěn)態(tài)值小)。
(2)無(wú)刷直流扭矩電機(jī)(與無(wú)刷直流伺服電機(jī)構(gòu)造類似，但為平扁狀，極少數(shù)槽數(shù)串連電導(dǎo)體數(shù)大;輸出轉(zhuǎn)距大，機(jī)械設(shè)備和調(diào)整特性好，長(zhǎng)壽命，無(wú)火苗，噪音低)。
(3)籠型交流扭矩電機(jī)(籠型轉(zhuǎn)子，平扁構(gòu)造，極少數(shù)槽數(shù)大，起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，機(jī)電工程穩(wěn)態(tài)值小，可長(zhǎng)期性匝間運(yùn)作，機(jī)械設(shè)備特性過(guò)軟)。
(4)實(shí)芯轉(zhuǎn)子交流扭矩電機(jī)(磁鐵原材料實(shí)芯轉(zhuǎn)子，平扁構(gòu)造，極少數(shù)槽數(shù)大，可長(zhǎng)期性匝間，運(yùn)作光滑，機(jī)械設(shè)備特性過(guò)軟)。
步進(jìn)電機(jī)
(1)反應(yīng)方程步進(jìn)電機(jī)(定轉(zhuǎn)子均由鐵氧體磁芯折成，轉(zhuǎn)子鐵芯上無(wú)繞阻，電機(jī)定子上面有控制繞阻;橫距角小，起動(dòng)與運(yùn)作頻率較高，橫距角精密度較低，無(wú)鎖緊扭矩)。
(2)稀土永磁步進(jìn)電機(jī)(稀土永磁式轉(zhuǎn)子，軸向被磁化旋光性;橫距角大，起動(dòng)與運(yùn)作頻率低，有維持轉(zhuǎn)距，耗費(fèi)輸出功率比反應(yīng)方程小，但須供正、負(fù)浪涌電流)。
(3)混合式教學(xué)步進(jìn)電機(jī)(稀土永磁式轉(zhuǎn)子，徑向被磁化旋光性;橫距角高精度，有維持轉(zhuǎn)距，鍵入電流量小，兼具反應(yīng)方程和稀土永磁式二者的優(yōu)勢(shì))。
電源開關(guān)磁電式電機(jī)(定轉(zhuǎn)子均由鐵氧體磁芯折成，都為凸極式，與極少數(shù)相貼近的大步走距反應(yīng)方程步進(jìn)電機(jī)構(gòu)造類似，含有轉(zhuǎn)子相位傳感器，轉(zhuǎn)距方位與電流的方向不相干，變速范疇小，噪音大，機(jī)械設(shè)備特性由恒轉(zhuǎn)距區(qū)、恒輸出功率區(qū)、串勵(lì)特性區(qū)三一部分構(gòu)成)。
平行線電機(jī)(構(gòu)造簡(jiǎn)易，滑軌等可做為二次電導(dǎo)體，適用平行線反復(fù)運(yùn)動(dòng);髙速伺服特性好，功率因素和高效率，恒頻運(yùn)作特性優(yōu))。