伺服电动机

伺服电动机

伺服电动机(servo motor)的功能是将所输入的电压信号转换为轴上的角位移或角速度输出，其转速和转向随输入电压信号的大小和方向变化而改变的控制电机。伺服电动机能带一定的负载，在自动控制系统中作执行元件，所以又称为执行电动机。例如数控车床，刀具由伺服电动机拖动，他会按照给定目标的形状拖动刀具进行切割器件。早期伺服电动机输出功率较小，功率范围一般为0.1～100瓦，而目前伺服技术发展很快，几千瓦的大功率伺服电动机相继出现。

伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。
伺服电动机可分为两类：交流伺服电动机,直流伺服电动机

直流伺服电动机原理：
        直流伺服电动机的结构与直流电动机基本相同。只是为减小转动惯量，电机做得细长一些。所不同的是电枢电阻大，机械特性软、线性（电阻大，可弱磁起动、可直接起动）。
供电方式：
        他励供电。励磁绕组和电枢分别两个独立的电源供电。
控制方式：
1.电枢控制（主要）；
2.磁极控制（少用）。

直流伺服电动机的接线图 :U1为励磁电压，U2为电枢电压

直流伺服电动机的特点：电阻大，机械特性软。线性；滑动接触；火花干扰；惯性大；体积大；相对价高，其调节特性如左图所示。

调节特性
直流伺服电动机的应用：
直流伺服电机的特性较交流伺服电机硬。通常应用于功率稍大的系统中，如随动系统中的位置控制等。

交流伺服电动机
两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90的两个绕组：励磁绕组和控制绕组，其结构如图所示。

交流伺服电动机结构图

交流伺服电机的电气原理图
通过相应措施使通入两个绕组的电流相位差接近90,从而产生所需的旋转磁场。

交流伺服电动机的控制方式
（1）幅值控制
交流伺服电动机的机械特性
在励磁电压不变的情况下，随着控制电压的
下降，特性曲线下移。在同一负载转矩作用时，
电动机转速随控制电压的下降而均匀减小。
（2）相位控制
（3）幅值-相位控制
加在控制绕组上的控制电压反相时(保持励磁电压不变)，由于旋转磁场的旋转方向发生变化，使电动机转子反转。
交流伺服电动机的特点：在电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停转。
交流伺服电动机的应用:
交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100 W，电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广泛，如用在各种自动控制、自动记录等系统中。