伺服電機是一種在伺服系統中準確控制機械元件運轉的發動機,作為補助馬達間接變速裝置,其核心作用是將電信號轉化為準確的機械運動,滿足對速度、位置、力矩的高精度控制需求。
伺服電機通過閉環控制系統實現高精度定位。其工作原理主要依賴脈沖信號:電機每接收1個脈沖,會旋轉對應角度,實現位移;同時,電機每旋轉一個角度,會發出對應數量的脈沖,與接收的脈沖形成呼應。系統通過比較發出的脈沖和反饋的脈沖數量,準確控制電機轉動。
伺服電機主要分為直流伺服電動機和交流伺服電動機兩大類:
直流伺服電動機:結構簡單,控制方便,但存在電刷和換向器磨損問題,維護成本較高。
交流伺服電動機:無電刷和換向器,運行可靠,維護簡單。其原理與兩相交流異步電機相同,定子上裝有兩個繞組——勵磁繞組和控制繞組。通過適當選擇電容大小,使通入兩個繞組的電流相位差接近90°,產生旋轉磁場,驅動轉子轉動。
伺服電機具有以下特性:
高精度:通過閉環控制系統,實現速度、位置的準確控制。
快速響應:轉子轉速受輸入信號控制,能快速反應,滿足動態控制需求。
機電時間常數?。弘姍C啟動、停止迅速,動態性能良好。
線性度高:電機輸出與輸入信號呈線性關系,便于控制。
無自轉現象:當信號電壓為零時,電機立即停止轉動,避免失控。
分類
按電流類型:可分為交流伺服電機和直流伺服電機。交流伺服電機是主要類型,功率范圍廣,抗干擾性強;直流伺服電機結構簡單,適用于小型設備,但需定期更換碳刷。
按應用場景:可分為通用型、高精度型、防爆 / 防水型等。通用型適用于標準工業場景;高精度型用于半導體制造等對定位精度要求高的場景;防爆 / 防水型適用于化工、水下作業等特殊環境。
按機械結構:可分為旋轉伺服電機和直線伺服電機。旋轉伺服電機常見于角度控制,直線伺服電機可直接輸出直線運動,無需傳動機構。