伺服的定義--西門子Siemens伺服電機(jī)工作原理
伺服的定義
伺服：一詞源于希臘語“奴隸”的意思,。人們想把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)個(gè)得心應(yīng)手的馴服工具,，服從控制信號的要求而動(dòng)作,。在訊號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng),；訊號來到之后,，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng),；當(dāng)訊號消失，轉(zhuǎn)子能即時(shí)自行停轉(zhuǎn),。由于它的“伺服”性能，因此而得名,。產(chǎn)品：
伺服系統(tǒng)：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(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng),。伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求,、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理,，使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便,。
伺服電機(jī)工作原理
伺服電機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出,。其主要特點(diǎn)是,，當(dāng)信號電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
伺服電機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng),，減速齒輪組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其終端（輸出端）帶動(dòng)一個(gè)線性的比例電位器作位置檢測,，該電位器把轉(zhuǎn)角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為一比例電壓反饋給控制線路板，控制線路板將其與輸入的控制脈沖信號比較,，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向或反向地轉(zhuǎn)動(dòng),，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈沖趨于為0,，從而達(dá)到使伺服電機(jī)定位的目的。
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）,。
一、交流伺服電動(dòng)機(jī)
交流伺服電動(dòng)機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組,，一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上,；另一個(gè)是控制繞組L，聯(lián)接控制信號電壓Uc,。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī),。
交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動(dòng)機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍,、線性的機(jī)械特性，無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能,，它與普通電動(dòng)機(jī)相比,，應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn),。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式：一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子，為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,，轉(zhuǎn)子做得細(xì)長；另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子,，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm,，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小,，反應(yīng)迅速,，而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此被廣泛采用,。
交流伺服電動(dòng)機(jī)在沒有控制電壓時(shí),，定子內(nèi)只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng),。當(dāng)有控制電壓時(shí),，定子內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn),，在負(fù)載恒定的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化,，當(dāng)控制電壓的相位相反時(shí),，伺服電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。
交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與分相式單相異步電動(dòng)機(jī)雖然相似,，但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,，所以伺服電動(dòng)機(jī)與單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)相比,，有三個(gè)顯著特點(diǎn)：
1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大
由于轉(zhuǎn)子電阻大,，其轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3中曲線1所示,，與普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線2相比，有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0＞1,，這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性（機(jī)械特性）更接近于線性,，而且具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此,，當(dāng)定子一有控制電壓,，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有起動(dòng)快,、靈敏度高的特點(diǎn),。
2、運(yùn)行范圍較廣
3,、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象
正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī),，只要失去控制電壓，電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn),。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)失去控制電壓后,，它處于單相運(yùn)行狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電阻大,，定子中兩個(gè)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩特性（T1－S1、T2－S2曲線）以及合成轉(zhuǎn)矩特性（T－S曲線）
交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W,。當(dāng)電源頻率為50Hz，電壓有36V,、110V,、220,、380V；當(dāng)電源頻率為400Hz,，電壓有20V,、26V,、36V,、115V等多種,。
交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小,。但控制特性是非線性,，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大,，損耗大，效率低,，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比,，體積大、重量重,，所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng),。
