電機伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機,，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可以控制速度,，位置精度非常準確,，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。
伺服電機是一種 閉環(huán) 伺服機構,，它使用位置反饋來控制其運動和最終位置,。控制輸入是代表輸出軸指令位置的信號(模擬或數字),。
電機與某種類型的位置編碼器配對以提供位置和速度反饋,。在最簡單的情況下,，僅測量位置。將測量的輸出位置與命令位置(控制器的外部輸入)進行比較,。如果輸出位置與要求的位置不同,，則會生成一個錯誤信號，然后根據需要將電動機沿任一方向旋轉，以將輸出軸移至適當的位置,。隨著位置的接近,，誤差信號減小到零，并且電動機停止,。
伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中,，用作執(zhí)行元件,，且具有機電時間常數小、線性度高等特性,，可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。
伺服電機是電機的一種,，在自動化設備的組成中占有重要地位,，它的作用是：伺服電機可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，可控制速度,，位置精度非常準確,。電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應,，在自動控制系統(tǒng)中,，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數小,、線性度高,、始動電壓等特性，可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,。
相較于普通電機,，伺服電機響應速度快，在點到點快速定位的運動場合,，伺服控制技術可以提供大力矩輸出,，使得系統(tǒng)具有極高動態(tài)響應，大大超越了電機,。
由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同,，所以應用也不大相同：
1、在速度控制和力矩控制的場合要求不是很高的一般用變頻器,，也有在上位加位置反饋信號構成閉環(huán)用變頻進行位置控 制的,，精度和響應都不高,。
2、在有嚴格位置控制要求的場合中只能用伺服來實現,，還有就是伺服的響應速度遠遠大于變頻,，有些對度的精度和響應 要求高的場合也用伺服控制，能用變頻控制的運動的場合幾乎都能用伺服取代,，關鍵是兩點：一是價格伺服遠遠高于 變頻，二是功率的原因：變頻zui大的能做到幾百KW,，甚至更高,，而伺服zui大就幾十KW。
伺服電機通常用作步進電機的高性能替代產品,。步進電機具有內置的輸出步長,，因此具有控制位置的固有能力。這通常使它們無需任何反饋編碼器即可用作開環(huán)位置控制,，因為它們的驅動信號指定了旋轉運動的步數,，但是為此，控制器需要“知道”步進電機的位置開機,。因此,，在xxx次加電時，控制器將必須啟動步進電機并將其旋轉到已知位置,，例如直到啟動終端限位開關為止,。在打開噴墨打印機時可以觀察到這一點; 控制器會將噴墨打印機的托架向左和向右移動，以建立最終位置,。無論通電時的初始位置如何,，伺服電動機都將立即旋轉至控制器指示的任何角度。
步進電機缺乏反饋會限制其性能,，因為步進電機只能驅動負載能力范圍內的負載,，否則負載下的失步可能會導致定位錯誤，并且系統(tǒng)可能必須重新啟動或重新校準,。伺服電機的編碼器和控制器是額外的成本,，但相對于基本電機的容量，它們可以優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能(在速度,、功率和精度方面均達到最佳),。在大型系統(tǒng)中，強勁的電機占系統(tǒng)成本的比例越來越大,，伺服電機具有優(yōu)勢,。
伺服電機應用電路介紹
伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置,。
伺服可作為交流或直流電動機,。初期一樣伺服直流電動機，因為只有類型的操縱大電流是通過序列連年。隨著晶體管成為能夠操縱大電流和開關的大電流在更高的頻率,，交流伺服電機成為更常常地利用,。初期伺服是專為伺服放大器。今天,，一類是電機設計的應用,，籌措，可能利用伺服放大器或變頻操縱器,，這意味著電動機可用于伺服系統(tǒng)在一個應用程序,，并利用變頻驅動器在另一應用程度。有些公司還要求任何閉環(huán)系統(tǒng),，不利用步進電機問服系統(tǒng),，因此它是可能的一個簡單的交流感應電機是連接到一個速度操縱器，被稱為伺服電機,。
伺服電機可以控制速度,，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象,。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中,，用作執(zhí)行元件,，且具有機電時間常數小、線性度高等特性,，可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。
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(tǒng),，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(tǒng),。早期的模擬系統(tǒng)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(tǒng)，控制部分可完全由軟件進行,，分別稱為直流伺服系統(tǒng),、三相永磁交流伺服系統(tǒng)。
直流伺服電動機
1,、結構：與直流電動機基本相同,。為減小轉動慣量做得細長一些。
2,、工作原理：與直流電動機相同,。
3、供電方式：他勵,。勵磁繞組和電樞由兩個獨立電源供電：
U1為勵磁電壓，U2為電樞電壓,。
直流伺服電機的機械特性公式與他勵直流電機一樣：
由機械特性可知：
(1)U1(即磁通￠)不變時,，一定的負載下，U2↑,n↑,。
(2)U2=0時,，電機立即停轉。
反轉：電樞電壓的極性改變,，電機反轉,。
交流伺服電機定子
該電機的定子為層壓結構，其兩個繞組在空間中分別以90電氣角纏繞,。被稱為主繞組的繞組電壓源(也稱為基準或固定相)被激發(fā),。另一個繞組稱為控制帶繞組(或控制相)，由可變控制電壓供電,，該電壓與主繞組兩端的電壓相差90度,。控制電壓由伺服放大器提供,。
交流伺服電機轉子
轉子通常為鼠籠式,，直徑小，長度長,，以保持盡可能低的機械慣性,。為了獲得盡可能線性的轉矩-轉速特性，它具有高電阻,。對于極低功率應用,，使用拖杯轉子(圖2)進一步降低了轉子的慣性。這種類型的轉子是鼠籠式轉子的一種特殊形式,，其中導體為拖曳杯形,，由非磁性導電材料(如銅,、鋁或合金)制成。開槽轉子疊片由一組固定的環(huán)形疊片代替,，這為磁通量提供了一個低磁阻路徑,。
壽命長、重量輕,、扭矩重量比高,、可靠性高、無無線電噪聲,、驅動電路簡單,。交流伺服電機廣泛應用于儀器伺服、計算機,、跟蹤和制導系統(tǒng),、自平衡記錄儀、遠程定位設備,、過程控制器,、機器人、機床專用機床以及許多其他需要精確角運動的應用中,。
伺服電機的最好類型之一,，是用數字比例遙控系統(tǒng)。實際上這些裝置是由三部份組成：
采用集成電路,、伺服電機,、減速齒輪盒電位器機構。圖24是這種系統(tǒng)的方塊圖,。電路的驅動輸入,，是用周期為15ms而脈沖寬度為1~2ms的脈沖信號驅動。輸入脈沖的寬度,，控制伺服機械輸出的位置,。例如：1ms脈寬，位置在最左邊;1.5ms在中是位置,，2ms在最右邊的位置
