伺服電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別是什么,？淺析伺服電機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)！

當(dāng)下是一個(gè)全新的時(shí)代,，無論是人們的生活還是社會(huì)生產(chǎn)都在發(fā)生翻天覆地的變化,。人們也深刻認(rèn)識(shí)到工業(yè)機(jī)器人對(duì)于科技發(fā)展的重要性，而對(duì)于工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)自動(dòng)化和智能制造業(yè)的廣泛應(yīng)用也帶動(dòng)了我們其它機(jī)械零部件的發(fā)展,，伺服電機(jī)就是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分,，下面就來詳細(xì)介紹一下機(jī)器人伺服電機(jī)和普通電機(jī)最大的區(qū)別是什么。

伺服電機(jī)和普通電機(jī)有什么區(qū)別：

簡(jiǎn)單而言，伺服電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)精確控制,，你讓它轉(zhuǎn)多少它就轉(zhuǎn)多少,，而且它還會(huì)反饋，實(shí)現(xiàn)所謂的閉環(huán),，由編碼器去反饋看是否確實(shí)轉(zhuǎn)了那么多,，這樣控制精度就更高。普通電機(jī)上電就轉(zhuǎn),，沒電就停,，除了轉(zhuǎn)如果還非要說它有什么功能的話那就是正反轉(zhuǎn)。

伺服電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上實(shí)際與普通兩相交流異步電動(dòng)機(jī)沒有什么區(qū)別,。伺服電動(dòng)機(jī)的定子有兩相相差120度電角度的交流繞組,，分別稱為勵(lì)磁繞組和控制繞組，其轉(zhuǎn)子就是普通的籠型異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠繞組,。

工業(yè)機(jī)器人電動(dòng)伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)為三個(gè)閉環(huán)控制,，即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán),。一般情況下,，對(duì)于交流伺服驅(qū)動(dòng)器，可通過對(duì)其內(nèi)部功能參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)定而實(shí)現(xiàn)位置控制,、速度控制,、轉(zhuǎn)矩控制等多種功能。

一般伺服電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的關(guān)節(jié),，要求是要有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比,、高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍,。

以上和大家分享的就是伺服電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別，伺服電機(jī)因?yàn)榫邆涓邌?dòng)轉(zhuǎn)矩,、大轉(zhuǎn)矩,、低慣量的特點(diǎn),，在工業(yè)機(jī)器人上得到廣泛應(yīng)用，不過如今的伺服電機(jī)有多種不同的型號(hào),，為了讓機(jī)器人能夠發(fā)揮最佳狀態(tài),，在選擇方面一定要注意相關(guān)的細(xì)節(jié)。

伺服電機(jī)的分類

按伺服電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景分,，伺服電機(jī)分為無刷直流和交流電機(jī),，還可按工作方式分為360度連續(xù)旋轉(zhuǎn),，線性和固定角度電機(jī)等等,。通常,，伺服電機(jī)都包含了三根電線,，電源,、控制和地,。伺服電機(jī)的外觀大小根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同而不同,，最常見的RC伺服電機(jī),，它多用于像機(jī)器人,、模型車等小型的智能裝備,，因?yàn)橥ㄟ^微處理器可以輕松的控制它。

直流伺服電機(jī)

通常,，這類電機(jī)在繞組和電樞繞組上有一個(gè)獨(dú)立的直流電源,，通過控制電樞電流或勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制?；诓煌氖褂脠?chǎng)景,，勵(lì)磁控制和電樞控制各有優(yōu)勢(shì)。直流伺服電機(jī)由于具有低電樞感應(yīng)電抗,，因此可實(shí)現(xiàn)精確和快速的啟動(dòng)或停止功能,。它們多用于能通過微控制器或計(jì)算機(jī)控制的裝備上。

交流伺服電機(jī)

交流伺服電機(jī)包含編碼器,，它與控制器一起提供閉環(huán)控制和反饋,。通常，交流伺服電機(jī)都有更先進(jìn)的設(shè)計(jì),，同時(shí)配備更優(yōu)良的軸承,，交流伺服電機(jī)的工作電壓更高，因此扭矩也更大,，精度也更高,，同時(shí)能完全按照應(yīng)用場(chǎng)景的要求進(jìn)行控制。交流伺服電機(jī)主要運(yùn)用于機(jī)器人,、自動(dòng)化裝備和CNC等機(jī)械設(shè)備上,。

角度可調(diào)伺服電機(jī)

這是一種常見的伺服電機(jī)，比如180度伺服電機(jī)，90度伺服電機(jī)等,。這類電機(jī)通過在齒輪機(jī)構(gòu)上設(shè)置限位裝置,，從而實(shí)現(xiàn)最大角度的限定。多見于遙控汽車,、遙控船模,、遙控飛機(jī)、模型機(jī)器人等產(chǎn)品上,。

360度伺服電機(jī)

此類電機(jī)外觀與固定角度電機(jī)差不多,，區(qū)別在于它沒有固定角度，可以360度連續(xù)旋轉(zhuǎn),?？刂菩盘?hào)智能控制旋轉(zhuǎn)的方向和速度，而不能設(shè)置固定的位置,，也就是說360度伺服電機(jī)不能設(shè)置角度,。這種電機(jī)多用于移動(dòng)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。

直線伺服電機(jī)

直線伺服電機(jī)類似于角度可調(diào)伺服電機(jī),，但是它有一個(gè)額外的齒輪來使輸出軸實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),。這類電機(jī)不太常見，據(jù)查在一些高端模型上偶有見到,。

淺析伺服電機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng),，經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，數(shù)字控制環(huán)已經(jīng)無處不在,，比如換相,、電流、速度和位置控制,；采用新型功率半導(dǎo)體器件,、高性能DSP加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇,。國(guó)際廠商伺服產(chǎn)品每5年就會(huì)換代,，新的功率器件或模塊每2～2.5年就會(huì)更新一次，新的軟件算法則日新月異,，總之產(chǎn)品生命周期越來越短,。總結(jié)國(guó)內(nèi)外伺服廠家的技術(shù)路線和產(chǎn)品路線,，結(jié)合市場(chǎng)需求的變化,，可以看到以下一些最新發(fā)展趨勢(shì)：

1、高速,、高精,、高性能化

采用更高精度的編碼器(每轉(zhuǎn)百萬(wàn)脈沖級(jí)),，更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、速度更快的DSP,，無齒槽效應(yīng)的高性能旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī),，以及應(yīng)用自適應(yīng),、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略，不斷將伺服系統(tǒng)的指標(biāo)提高,。

2,、一體化和集成化

3、通用化

通用型驅(qū)動(dòng)器配置有大量的參數(shù)和豐富的菜單功能,，便于用戶在不改變硬件配置的條件下,，方便地設(shè)置成V/F控制、無速度傳感器開環(huán)矢量控制,、閉環(huán)磁通矢量控制,、永磁無刷交流伺服電動(dòng)機(jī)控制及再生單元等五種工作方式控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，適用于各種場(chǎng)合,，可以驅(qū)動(dòng)不同類型的電機(jī),，比如異步電機(jī)、永磁同步電機(jī),、無刷直流電機(jī),、步進(jìn)電機(jī)，也可以適應(yīng)不同的傳感器類型甚至無位置傳感器,?？梢允褂秒姍C(jī)本身配置的反饋構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)，也可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度全閉環(huán)控制系統(tǒng),。

4,、智能化

5、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化

將現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),、甚至無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到伺服驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中,，已經(jīng)成為歐洲和美國(guó)廠商的常用做法。現(xiàn)代工業(yè)局域網(wǎng)發(fā)展的重要方向和各種總線標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)就是如何適應(yīng)高性能運(yùn)動(dòng)控制對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性,、可靠性,、同步性的要求。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)大規(guī)模分布式控制裝置的需求上升,，高檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)成功,，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字伺服的開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。模塊化不僅指伺服驅(qū)動(dòng)模塊,、電源模塊,、再生制動(dòng)模塊,、通訊模塊之間的組合方式，而且指伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部軟件和硬件的模塊化和可重用,。

6,、從故障診斷到預(yù)測(cè)性維護(hù)

隨著機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的故障診斷和保護(hù)技術(shù)(問題發(fā)生的時(shí)候判斷原因并采取措施避免故障擴(kuò)大化)已經(jīng)落伍,，最新的產(chǎn)品嵌入了預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù),，使得人們可以通過Internet及時(shí)了解重要技術(shù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，并采取預(yù)防性措施,。比如：關(guān)注電流的升高,，負(fù)載變化時(shí)評(píng)估尖峰電流，外殼或鐵芯溫度升高時(shí)監(jiān)視溫度傳感器,，以及對(duì)電流波形發(fā)生的任何畸變保持警惕,。

7、專用化和多樣化

雖然市場(chǎng)上存在通用化的伺服產(chǎn)品系列,，但是為某種特定應(yīng)用場(chǎng)合專門設(shè)計(jì)制造的伺服系統(tǒng)比比皆是,。利用磁性材料不同性能、不同形狀,、不同表面粘接結(jié)構(gòu)(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)出現(xiàn),，分割式鐵芯結(jié)構(gòu)工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機(jī)的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了高效率、大批量和自動(dòng)化,，并引起國(guó)內(nèi)廠家的研究,。

8、小型化和大型化

無論是永磁無刷伺服電機(jī)還是步進(jìn)電機(jī)都積極向更小的尺寸發(fā)展,，比如20,，28，35mm外徑;同時(shí)也在發(fā)展更大功率和尺寸的機(jī)種,，已經(jīng)看到500KW永磁伺服電機(jī)的出現(xiàn),，體現(xiàn)了向兩極化發(fā)展的傾向。