什么是伺服電機(jī)？它的概念及原理分析

伺服電動(dòng)機(jī)也可以叫做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，其工作是把收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角速度輸出或者角位移輸出。

自從伺服電機(jī)推出以來，伺服電機(jī)已經(jīng)在許多行業(yè)中證明了其相當(dāng)有用。多年來，伺服電機(jī)一直參與完成大的任務(wù)。它們的尺寸可能很小，但是它們非常強(qiáng)大而且節(jié)能。有了這些特點(diǎn)，伺服電機(jī)廣泛用于遙控玩具車，飛機(jī)，機(jī)器人和各種工業(yè)設(shè)備。近年來伺服電機(jī)也被用于工業(yè)應(yīng)用，在線制造工廠，制藥服務(wù)，機(jī)器人和食品服務(wù)行業(yè)。

有直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩種分類，其主要特點(diǎn)是當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象;轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

直流伺服電機(jī)是小型應(yīng)用的理想選擇，但不能處理大電流浪涌。然而，交流伺服電機(jī)能夠應(yīng)對(duì)更高的電流浪涌，并在工業(yè)機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。談到價(jià)格，直流電機(jī)比交流伺服更便宜，所以用得更多。此外，直流電機(jī)專門設(shè)計(jì)用于連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這使其成為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的理想選擇。

伺服是一種電磁裝置，利用負(fù)反饋機(jī)制將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為受控運(yùn)動(dòng)?；旧希欧到y(tǒng)的行為類似于執(zhí)行器，提供對(duì)速度、加速度和線性或角度位置的精確控制。它由四件事組成：直流電機(jī)、位置傳感器、齒輪系和控制電路。與電機(jī)連接的齒輪機(jī)構(gòu)向位置傳感器提供反饋。

如果伺服的電機(jī)由直流操作，則稱為直流伺服電機(jī)，如果由交流電操作，則稱為交流伺服電機(jī)。伺服電機(jī)的齒輪通常由塑料制成，但在大功率伺服系統(tǒng)中，它由金屬制成。

伺服電機(jī)由許多公司制造，其中一些是雙葉，HITECH，AIRTRONICS和JR無線電。它們?cè)谥圃焐舷嗤谶B接器類型、電線顏色等方面不同。市場(chǎng)上有多種類型的伺服器可供選擇，交流，直流，連續(xù)，位置和線性伺服電機(jī)。

伺服電機(jī)的構(gòu)造

伺服電機(jī)是直流電機(jī)，具有以下5個(gè)部分：-

定子繞組：這種類型的繞組繞在電機(jī)的固定部分。它也被稱為電機(jī)的勵(lì)磁繞組。

轉(zhuǎn)子繞組：這種類型的繞組繞在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。它也被稱為電機(jī)的電樞繞組。

3.軸承：有兩種類型，即字體軸承和背面軸承，用于軸的運(yùn)動(dòng)。

4.軸：電樞繞組耦合在鐵桿上稱為電機(jī)的軸。

5編碼器：它具有近似傳感器，可確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。

伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)

它由三種基本類型組成：

1.控制裝置

2.輸出傳感器

3.反饋系統(tǒng)

伺服電機(jī)工作在自動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)象上。該閉環(huán)系統(tǒng)需要控制器。該控制器由比較器和反饋路徑組成。它有一個(gè)輸出和兩個(gè)輸入。在這種情況下，為了產(chǎn)生輸出信號(hào)，比較器用于比較所需的參考信號(hào)，并且該輸出信號(hào)由傳感器感測(cè)。電機(jī)的輸入信號(hào)稱為反饋信號(hào)。根據(jù)反饋信號(hào)，電機(jī)開始工作。比較器信號(hào)稱為電機(jī)的邏輯信號(hào)。當(dāng)邏輯差值較高時(shí)，電機(jī)將在所需時(shí)間內(nèi)打開，當(dāng)邏輯差值較低時(shí)，電機(jī)將在所需時(shí)間內(nèi)關(guān)閉。基本上，比較器用于確定電機(jī)是ON還是OFF。 電機(jī)的正常運(yùn)行可以在良好的控制器的幫助下完成。

伺服電機(jī)可以通過PWM方法控制，即脈寬調(diào)制。它們向電機(jī)發(fā)送寬度不一致的電信號(hào)。寬度脈沖在1毫秒至2毫秒的范圍內(nèi)變化，并在一秒鐘內(nèi)重復(fù)50次將其傳輸?shù)剿欧姍C(jī)。脈沖的寬度控制旋轉(zhuǎn)軸的角位置。其中，使用了三個(gè)術(shù)語來表示伺服電機(jī)的控制，即最大脈沖，最小脈沖和重復(fù)率。

伺服電機(jī)可以控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。