这些就是伺服电机的知识，都在这里了
日期：2021-04-16
随动电机
这个术语源自于希腊语“奴隶”的意思。可将“伺服马达”理解为对控制信号绝对服从的马达：控制信号发出前，转子是静止的；发出控制信号后，转子立即转动；控制信号消失后，转子能立即停转。
在自动控制装置中，伺服电动机是一种微特电机，它的作用是把电讯号转换为转轴的角位移或角速度。执行电机也叫伺服电机，是自动控制系统中的执行元件，它将接收到的电子信号转化为电机轴角位移或角速度输出。
随动马达的分类
伺服电机分为交流伺服电机和直流伺服电机。
本实用新型的交流伺服电机的基本结构与交流异步电机相似。两相空间位移为90°电角的定子励磁线圈Wf和控制线圈WcoWf，接恒定交流电压，通过施加到线圈上的交流电压或相位的变化来实现对电机运行的控制。交流伺服电机具有工作稳定，控制性能好，响应速度快，灵敏度高，非线性度指标的机械特性和调节特性要求严格(分别在10%~15%和15%~25%以下)。
直流伺服马达优缺点
优势：速度控制精确，具有较强的转矩速度特性，控制原理简单，使用方便，价格低廉。
不利因素：电刷换向，限速，附加阻力，产生磨损颗粒(无尘、易爆环境不宜)。
伺服电机的基本结构与普通DC类似。马达的速度n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E是电枢反电动势，K是常数，j是每极磁通，Ua、Ia是电枢电压和电流，Ra是电枢电阻，改变Ua或φ时，都可以控制直流伺服电动机的转速，但通常采用永磁式直流伺服电动机的励磁绕组，用永久磁铁代替，磁通φ不变。DC伺服电机具有良好的线性调节特性和快速的时间响应能力。
交流伺服马达优缺点
优势：速度控制性能良好，在整个速度区内均可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的率，低热量，高速控制，高精度位置控制(根据编码精度而定)，额定工作区域内，可实现恒力矩，惯量小，低噪音，无刷磨损，免维护(适用于无尘和易爆环境)。
不足之处：控制比较复杂，PID参数需要现场调整，需要更多的连接。
交流伺服电动机分为有刷电动机和无刷电动机。
具有刷电机成本低、结构简单、启动转矩大、调速范围宽、控制容易、需维护、易维护(换碳刷)、电磁干扰、使用环境要求高、常用于成本敏感的一般工业及民用场合。
无刷电机体积小、重量轻、输出功率大、响应快、速度高、惯性小、转矩平稳、控制复杂、智能化、电子换相方式灵活，可方波、正弦波换相，电机免维护，节能，电磁辐射小，温升低，寿命长，适应各种环境。
无刷电机也是交流伺服电机，分为同步电机和异步电机，目前运动控制中普遍采用同步电机，它的功率范围大，能达到很大的功率，惯量大，高转速低，转速随功率增加匀速下降，适合低速、平稳运行的场合。
在伺服电机内部，转子为永磁铁，驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场，转子在该磁场中转动，同时电机自带的编码器将反馈信号传送到驱动器，比较反馈值和目标值，从而调整转子转动角度，伺服电机的精度取决于编码器的精度(线数)。
问你
无刷直流伺服电动机与交流伺服电动机的性能差异是什么？
由于交流伺服电机采用正弦波控制，转矩脉动小，所以交流伺服电机性能较好；无刷直流伺服电机采用梯形波控制。但是实现无刷式直流伺服控制比较简单、经济。
自20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术以及可变速度驱动技术的飞速发展，直流伺服系统正面临着被淘汰的危险[/p][p=30,2,left]，各国知名电气公司相继推出了新型交流伺服电机和伺服驱动器系列产品，并取得了令人瞩目的成绩。交流伺服系统是当今高性能伺服系统的主流发展方向，直流伺服系统正面临着被淘汰的危险。
与直流伺服电机相比，永磁交流伺服电机具有以下优点：
①无刷换向器，运行更可靠，免维护。
㈡定子绕组发热明显降低。
惯性矩小，系统反应速度快。
㈣高速度高扭矩的良好工作状态。
等功率下体积，重量轻，重量小。
随动电机原理。
在结构上，交流伺服电动机定子基本类似于电容单相异步电动机。它的定子上有两个位置互差90°的绕组，一个是始终接在交流电压Uf上的励磁绕组Rf，另一个是控制绕组L，用来连接控制信号电压Uc。因此，交流伺服电机也称为双伺服电机。
虽然交流伺服电动机的转子一般都做成鼠笼型，但是为了使伺服电动机具有较宽的调速范围，线性的机械特性，不会出现“旋转”现象，性能也比较快，所以它应该具有电阻大、转动惯量小的特点。现在使用较多的转子结构有两种形式：一种是鼠笼转子，它由高电阻率的导电材料制成，为了减小小转子的惯量，需要对转子进行细长加工；另一种是空心杯形转子，其杯壁只有0.2~0.3mm，空心杯形转子的惯量很小，反应迅速，运行平稳。
在无控制电压下，交流伺服电机定子中只有励磁绕组产生的脉动磁场，而转子是静止的。在有控制电压时，定子内部会产生旋转磁场，转子沿着旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电机的转速会随着控制电压的变化而变化，当控制电压的相位发生变化时，伺服电机就会倒转。
尽管交流伺服电动机的工作原理与电容式单相异步电动机相似，但前者转子电阻比后者大得多，因此伺服电动机与电容式运转式异步电动机相比，具有两个显著的特点：
一、起动转矩大：由于转子电阻大，使得转矩特性(机械特性)更接近线性，并且起动转矩也更大。所以当定子一有控制电压时，转子立即转动，即启动快，灵敏度高。
工作范围宽：运转平稳，噪音低。无自转现象：正在运转的伺服电动机，只要失去控制电压，就会立即停止运行。
精确驱动微特马达。
高精度传动微特电机能快速、正确地在系统中执行频繁变化的指令，带动伺服机构完成指令要求的工作，基本上能满足下列要求：
能频繁起动、停车、制动、倒车及低速运行，机械强度高，耐热性好，绝缘等级高。
快速对应能力强，力矩大，转动惯量小，时间常数小。
具有驱动装置和控制器(例如伺服马达、步进马达)，控制性能良好。
四、高可靠性和高精确度。
微特电机的精密传动分类、结构及性能对比如下：
交流伺服马达
笼型两相交流伺服电动机(细长笼型转子，机械特性近似线性，体积和励磁电流小，功率较小，低速运行时转速较低)。
非磁性转子两相交流伺服电动机(空心转杯转子，机械特性近似线性，体积大，励磁电流大，功率小，低速运行平稳)。
铁磁杯式转子两相交流伺服电机(铁磁材料杯式转子，具有近似线性的机械特性，转子的转动惯量大，齿槽效应小，运行平稳)。
同步式永磁交流伺服电机(由永磁同步电机、测速机和位置检测元件组成的同轴一体单元，定子为3相或2相，磁性材料的转子，必须配驱动器；调速范围宽，机械特性由恒转矩区和恒功率区组成，可连续堵转，快速对应性能好，输出功率大，转矩波动小；采用方波驱动和正弦波驱动两种方式，具有良好的控制性能，适合机电一体化产品)。
异步三相交流伺服电动机(转子与笼型异步电动机相似，必须配驱动器，采用矢量控制，扩大恒功率调速范围，多用于机床主轴转速调节系统)。
直流伺服马达
印刷绕组直流伺服电机(盘形转子、盘形定子轴向粘接柱状磁钢)；转子转动惯量小，无齿槽效应，无饱和效应；
这个术语源自于希腊语“奴隶”的意思。可将“伺服马达”理解为对控制信号绝对服从的马达：控制信号发出前，转子是静止的；发出控制信号后，转子立即转动；控制信号消失后，转子能立即停转。
在自动控制装置中，伺服电动机是一种微特电机，它的作用是把电讯号转换为转轴的角位移或角速度。执行电机也叫伺服电机，是自动控制系统中的执行元件，它将接收到的电子信号转化为电机轴角位移或角速度输出。
随动马达的分类
伺服电机分为交流伺服电机和直流伺服电机。
本实用新型的交流伺服电机的基本结构与交流异步电机相似。两相空间位移为90°电角的定子励磁线圈Wf和控制线圈WcoWf，接恒定交流电压，通过施加到线圈上的交流电压或相位的变化来实现对电机运行的控制。交流伺服电机具有工作稳定，控制性能好，响应速度快，灵敏度高，非线性度指标的机械特性和调节特性要求严格(分别在10%~15%和15%~25%以下)。
直流伺服马达优缺点
优势：速度控制精确，具有较强的转矩速度特性，控制原理简单，使用方便，价格低廉。
不利因素：电刷换向，限速，附加阻力，产生磨损颗粒(无尘、易爆环境不宜)。
伺服电机的基本结构与普通DC类似。马达的速度n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E是电枢反电动势，K是常数，j是每极磁通，Ua、Ia是电枢电压和电流，Ra是电枢电阻，改变Ua或φ时，都可以控制直流伺服电动机的转速，但通常采用永磁式直流伺服电动机的励磁绕组，用永久磁铁代替，磁通φ不变。DC伺服电机具有良好的线性调节特性和快速的时间响应能力。
交流伺服马达优缺点
优势：速度控制性能良好，在整个速度区内均可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的率，低热量，高速控制，高精度位置控制(根据编码精度而定)，额定工作区域内，可实现恒力矩，惯量小，低噪音，无刷磨损，免维护(适用于无尘和易爆环境)。
不足之处：控制比较复杂，PID参数需要现场调整，需要更多的连接。
交流伺服电动机分为有刷电动机和无刷电动机。
具有刷电机成本低、结构简单、启动转矩大、调速范围宽、控制容易、需维护、易维护(换碳刷)、电磁干扰、使用环境要求高、常用于成本敏感的一般工业及民用场合。
无刷电机体积小、重量轻、输出功率大、响应快、速度高、惯性小、转矩平稳、控制复杂、智能化、电子换相方式灵活，可方波、正弦波换相，电机免维护，节能，电磁辐射小，温升低，寿命长，适应各种环境。
无刷电机也是交流伺服电机，分为同步电机和异步电机，目前运动控制中普遍采用同步电机，它的功率范围大，能达到很大的功率，惯量大，高转速低，转速随功率增加匀速下降，适合低速、平稳运行的场合。
在伺服电机内部，转子为永磁铁，驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场，转子在该磁场中转动，同时电机自带的编码器将反馈信号传送到驱动器，比较反馈值和目标值，从而调整转子转动角度，伺服电机的精度取决于编码器的精度(线数)。
问你
无刷直流伺服电动机与交流伺服电动机的性能差异是什么？
由于交流伺服电机采用正弦波控制，转矩脉动小，所以交流伺服电机性能较好；无刷直流伺服电机采用梯形波控制。但是实现无刷式直流伺服控制比较简单、经济。
自20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术以及可变速度驱动技术的飞速发展，直流伺服系统正面临着被淘汰的危险[/p][p=30,2,left]，各国知名电气公司相继推出了新型交流伺服电机和伺服驱动器系列产品，并取得了令人瞩目的成绩。交流伺服系统是当今高性能伺服系统的主流发展方向，直流伺服系统正面临着被淘汰的危险。
与直流伺服电机相比，永磁交流伺服电机具有以下优点：
①无刷换向器，运行更可靠，免维护。
㈡定子绕组发热明显降低。
惯性矩小，系统反应速度快。
㈣高速度高扭矩的良好工作状态。
等功率下体积，重量轻，重量小。
随动电机原理。
在结构上，交流伺服电动机定子基本类似于电容单相异步电动机。它的定子上有两个位置互差90°的绕组，一个是始终接在交流电压Uf上的励磁绕组Rf，另一个是控制绕组L，用来连接控制信号电压Uc。因此，交流伺服电机也称为双伺服电机。
虽然交流伺服电动机的转子一般都做成鼠笼型，但是为了使伺服电动机具有较宽的调速范围，线性的机械特性，不会出现“旋转”现象，性能也比较快，所以它应该具有电阻大、转动惯量小的特点。现在使用较多的转子结构有两种形式：一种是鼠笼转子，它由高电阻率的导电材料制成，为了减小小转子的惯量，需要对转子进行细长加工；另一种是空心杯形转子，其杯壁只有0.2~0.3mm，空心杯形转子的惯量很小，反应迅速，运行平稳。
在无控制电压下，交流伺服电机定子中只有励磁绕组产生的脉动磁场，而转子是静止的。在有控制电压时，定子内部会产生旋转磁场，转子沿着旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电机的转速会随着控制电压的变化而变化，当控制电压的相位发生变化时，伺服电机就会倒转。
尽管交流伺服电动机的工作原理与电容式单相异步电动机相似，但前者转子电阻比后者大得多，因此伺服电动机与电容式运转式异步电动机相比，具有两个显著的特点：
一、起动转矩大：由于转子电阻大，使得转矩特性(机械特性)更接近线性，并且起动转矩也更大。所以当定子一有控制电压时，转子立即转动，即启动快，灵敏度高。
工作范围宽：运转平稳，噪音低。无自转现象：正在运转的伺服电动机，只要失去控制电压，就会立即停止运行。
精确驱动微特马达。
高精度传动微特电机能快速、正确地在系统中执行频繁变化的指令，带动伺服机构完成指令要求的工作，基本上能满足下列要求：
能频繁起动、停车、制动、倒车及低速运行，机械强度高，耐热性好，绝缘等级高。
快速对应能力强，力矩大，转动惯量小，时间常数小。
具有驱动装置和控制器(例如伺服马达、步进马达)，控制性能良好。
四、高可靠性和高精确度。
微特电机的精密传动分类、结构及性能对比如下：
交流伺服马达
笼型两相交流伺服电动机(细长笼型转子，机械特性近似线性，体积和励磁电流小，功率较小，低速运行时转速较低)。
非磁性转子两相交流伺服电动机(空心转杯转子，机械特性近似线性，体积大，励磁电流大，功率小，低速运行平稳)。
铁磁杯式转子两相交流伺服电机(铁磁材料杯式转子，具有近似线性的机械特性，转子的转动惯量大，齿槽效应小，运行平稳)。
同步式永磁交流伺服电机(由永磁同步电机、测速机和位置检测元件组成的同轴一体单元，定子为3相或2相，磁性材料的转子，必须配驱动器；调速范围宽，机械特性由恒转矩区和恒功率区组成，可连续堵转，快速对应性能好，输出功率大，转矩波动小；采用方波驱动和正弦波驱动两种方式，具有良好的控制性能，适合机电一体化产品)。
异步三相交流伺服电动机(转子与笼型异步电动机相似，必须配驱动器，采用矢量控制，扩大恒功率调速范围，多用于机床主轴转速调节系统)。
直流伺服马达
印刷绕组直流伺服电机(盘形转子、盘形定子轴向粘接柱状磁钢)；转子转动惯量小，无齿槽效应，无饱和效应；
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