什么是伺服電機(jī)

什么是伺服電機(jī)？

伺服電機(jī)又稱執(zhí)行電機(jī)，它將輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。改變輸入信號(hào)的大小和極性可以改變伺服電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)向，輸入電壓信號(hào)也稱為控制信號(hào)或控制電壓。

伺服電機(jī)種類繁多，應(yīng)用廣泛。例如，在雷達(dá)天線系統(tǒng)中，雷達(dá)天線由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)天線發(fā)射的無(wú)線電波遇到目標(biāo)時(shí)，會(huì)被反射并發(fā)送給雷達(dá)接收機(jī)；雷達(dá)接收機(jī)確定目標(biāo)方位和距離后，向交流伺服電機(jī)發(fā)出電信號(hào)，交流伺服電機(jī)根據(jù)電信號(hào)驅(qū)動(dòng)雷達(dá)天線跟蹤目標(biāo)。

伺服電機(jī)根據(jù)電源的不同分為DC伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。DC伺服電機(jī)輸出功率大，功率范圍1~600瓦，有的甚至達(dá)到千瓦；但交流伺服電機(jī)輸出功率小，功率范圍一般在100瓦~100瓦。

步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)控制精度很不同，又不同在哪里？

步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)都是很普通也很常用的電機(jī)，但由于電機(jī)常被用作設(shè)備的重要裝飾品，而非單獨(dú)使用的設(shè)備，所以很多人即使用過(guò)它，也不太了解它，不知道這兩種電機(jī)有什么區(qū)別。

從步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)的區(qū)別來(lái)看，實(shí)際上有很多種，比如兩者在控制精度上有很大的不同。二相混合步進(jìn)型電機(jī)的步距角一般為3.6°，1.8°，五相混合步距角一般為0.72°，0.36°，還有一些高i性能電動(dòng)機(jī)的步距角較小，達(dá)到0.09°，具體的控制精度與此步距角有關(guān)，步距角越小，控制精度越高。

但是交流伺服電機(jī)的控制精度不僅i限于電機(jī)，它的控制精度是通過(guò)電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)保證的，例如某品牌的交流伺服電機(jī)采用了標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，所以其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°；而采用17位編碼器的電機(jī)，由于驅(qū)動(dòng)器接收的脈沖馬達(dá)數(shù)為217=131072，因此脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。

上面提到的交流伺服電機(jī)的脈沖當(dāng)量數(shù)值，相當(dāng)于步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)脈沖當(dāng)量的1/655，可見(jiàn)兩者在控制精度上的確有很大的差異，這種差異會(huì)使兩者在應(yīng)用領(lǐng)域上產(chǎn)生明顯的差異。

你怎么看待伺服電機(jī)的發(fā)展前景？

近年來(lái)，部分企業(yè)的伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品已先后進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，但仍主要集中于數(shù)控機(jī)床行業(yè)，功率規(guī)格在400 W~7.2 KW之間，尚未為整個(gè)自動(dòng)化控制行業(yè)形成標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品。因?yàn)橹袊?guó)是一個(gè)制造大國(guó)，除了數(shù)控機(jī)床行業(yè)之外，其他行業(yè)對(duì)各種規(guī)格的伺服電機(jī)的需求也在逐年增加，為此，國(guó)外伺服電機(jī)生產(chǎn)商紛紛計(jì)劃或已在國(guó)內(nèi)設(shè)立獨(dú)資工廠，利用當(dāng)?shù)刭Y源和廉價(jià)勞動(dòng)力，大量生產(chǎn)各種規(guī)格的通用伺服電機(jī)產(chǎn)品。

基于伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)，附加了 PLC和運(yùn)動(dòng)控制功能，并配有自身具有的網(wǎng)絡(luò)通信功能，構(gòu)成了獨(dú)立的單軸運(yùn)動(dòng)控制器，能獨(dú)立完成某些運(yùn)動(dòng)控制功能，如：點(diǎn)到點(diǎn)定位等，可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線等應(yīng)用領(lǐng)域。控制系統(tǒng)及工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化產(chǎn)品主要包括伺服電機(jī)、減速器、控制器、傳感器等。隨動(dòng)馬達(dá)是工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)，一般安裝在機(jī)器人的“關(guān)節(jié)”上，作為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的“心臟”。

機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)與伺服系統(tǒng)是分不開(kāi)的，關(guān)節(jié)越多，機(jī)器人的靈活性和準(zhǔn)確度越高，伺服馬達(dá)的使用量就越大。對(duì)于伺服系統(tǒng)的要求很高，必須滿足快速響應(yīng)、高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大的動(dòng)轉(zhuǎn)矩慣量比和寬廣的調(diào)速范圍，使其適應(yīng)于機(jī)器人外形達(dá)到體積小、重量輕、加減速運(yùn)行等條件，同時(shí)還需要高可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人大多采用交流伺服系統(tǒng)。