電機" target="_blank">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(shù)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(xiàn)象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便(換碳刷)，產生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝碗s，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。
2、交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用。
3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。
伺服電機使用的是三相同步電機,其特點是轉子：
沒有三相異步電機中的鼠籠條;看圖，轉子上有很多貼片，是永磁鐵(釹鐵硼)材料。這樣來看，轉子其實自帶磁場，而不像異步電機是靠感應電流產生的磁場。
永磁鐵有兩種安裝方式：
1是表貼式，也就是圖中樣式，永磁鐵是貼在表面的;
2是內嵌式，需要在轉子上打孔，將永磁材料填充進去;
表貼式：具有結構簡單、制造成本較低、轉動慣量小等優(yōu)點;
內嵌式：如果轉速夠快，例如1wr/min甚至3wr/min，還是用內嵌式較好;
轉子沖片機械強度高、安裝永磁體后轉子不易變形等。
以常見的感應式電機三相異步電機作比較：
其轉子是鼠籠式的;在給定子通入交流電，定子中就會產生旋轉磁場，旋轉磁場在旋轉時會切割籠條，從而在籠條內部產生感應電流，感應電流會產生一個與定子磁場相吸的磁場;
這樣轉子就會跟著之前的定子中的磁場進行轉動，而伺服電機的轉子自帶磁場，因此運行起來伺服電機要比感應式三相異步電機效率更高。
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(shù)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(xiàn)象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
伺服電機的作用：伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確。
伺服電機的工作原理
1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。
2、伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
伺服電動機廣泛應用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉換為電機軸上的機械輸出量，拖動被控制元件，從而達到控制目的。
伺服電動機有直流和交流之分;最早的伺服電動機是一般的直流電動機，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機做伺服電動機。目前的直流伺服電動機從結構上講，就是小功率的直流電動機，其勵磁多采用電樞控制和磁場控制，但通常采用電樞控制。
旋轉電機的分類，直流伺服電動機在機械特性上能夠很好的滿足控制系統(tǒng)的要求，但是由于換向器的存在，存在許多的不足：換向器與電刷之間易產生火花，干擾驅動器工作，不能應用在有可燃氣體的場合;電刷和換向器存在摩擦，會產生較大的死區(qū);
結構復雜，維護比較困難。
交流伺服電動機本質上是一種兩相異步電動機，其控制方法主要有三種：幅值控制、相位控制和幅相控制。
一般地，伺服電動機要求電動機的轉速要受所加電壓信號的控制;轉速能夠隨著所加電壓信號的變化而連續(xù)變化;電動機的反映要快、體積要小、控制功率要小。伺服電動機主要應用在各種運動控制系統(tǒng)中，尤其是隨動系統(tǒng)。
伺服電機工作原理
伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
3.伺服電機與步進電機
(1)控制方式不同
步進電機是通過脈沖的個數(shù)來控制電機的轉動角度的，一個脈沖對應一個步距角，而伺服電機是通過控制脈沖時間的長短來控制電機轉動角度的。
(2)低頻特性不同
步進電機在低頻時容易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象，振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率是電機空載起跳頻率的一半，這種由步進電機工作原理所決定的定頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一半采用阻尼技術來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等，但是，不管怎樣不可能完全避免這種低頻振動現(xiàn)象。而交流伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不出現(xiàn)低頻振動，交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制特性，可以涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能，可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調整?？梢哉f，伺服電機的低頻特性好于步進電機。
(3)矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉動速度增加而減小，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高轉速一般在300dmin～600dmin。交流伺服電機為恒轉矩輸出，即在其額定轉速以內(一般為2000dmin～3000dmin)，都能輸出額定轉矩，在額定轉矩以上為恒功率輸出。
4.伺服電機品牌
日本品牌：松下、三菱電機、安川、三洋、富士等;
美國:羅克韋爾、丹納赫、帕光等;
德國:西門子、倫茨、博世力士樂、施耐德等;
英國: Control Technology、SEW等;
中國臺灣品牌：東元(TECO)、臺達(Delta);
國產品牌：英威騰、匯川技術、華中數(shù)控、廣數(shù)、 埃斯頓等。
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