伺服电机的工作原理是怎样的？
2024-11-19 阅读 85
更新于 2024年11月22日
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。它能够将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，从而实现对机械运动的精确控制。
伺服电机主要由电机本体、驱动器和控制电路等部分组成，其中电机本体是实现机械运动的执行机构，驱动器负责接收控制信号并驱动电机转动，控制电路则负责生成控制信号并监控电机的运行状态。
1、交流伺服电机的工作原理
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进行比较，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）。
2、伺服系统的组成及分类
组成：
伺服系统是以位置和角度为控制量的控制系统的总称，与位置和角度相关联的速度、角速度、加速度、力等为控制量的系统也包含在伺服系统内。
分类：
1. 按控制结构分类分为：开环式、闭环式。
2. 按驱动部件分类分为：
a. 步进电动机伺服系统；b. 直流电动机伺服系统； c. 交流电动机伺服系统。
3、伺服马达（交流）的特点
１. 定位精度高，普通伺服马达可达到0.036度。
２. 回应时间快。
３. 控制方便灵活，控制系统易于实现。
４. 型号较多，可根据不同的应用环境选择不同的类型。
５. 提供全闭环控制，可适时监控运行状况，进行适当的调整变换。
4、伺服系统结构
5、伺服控制的选型步骤
1.确定机械规格，负载、刚性等参数。
2. 确认动作参数，移动速度、行程、加减速时间、周期、精度等。
3. 选择马达惯量，负载惯量、马达轴心转换惯量、转子惯量。
4. 选择马达回转速度。
5. 选择马达额定扭矩。负载扭矩、加减速扭矩、瞬间最大扭矩、实效扭矩。
6. 选择马达机械位置解析度。
7. 根据以上选择马达型号。
6、伺服控制的应用
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机广泛应用于数控机床、包装机械、橡胶机械、纺织、印刷机械、塑胶机械、塑料机械、PCB设备、医疗设备以及各种自动化设备。
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号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，伺服电机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。
伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化而变化的自动控制系统。伺服电机的工作原理是伺服主要靠脉冲来定位，当伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移。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和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，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，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。
工据查——伺服电机的工作原理是怎样的？
