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伺服電機(jī)是內(nèi)置編碼器、可以自由確定位移的電機(jī)的總稱(chēng)。伺服一詞源自“仆人"一詞，表示它按照一定的方式運(yùn)行。常用于機(jī)器人和加工機(jī)器。
雖然伺服電機(jī)很少見(jiàn)于家庭使用，但它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用。
一個(gè)例子是汽車(chē)工廠(chǎng)的裝配機(jī)器人。通過(guò)使用伺服電機(jī)，可以快速準(zhǔn)確地組裝許多零件。
在汽車(chē)工廠(chǎng)中，使用伺服電機(jī)的機(jī)器人也用于噴漆和焊接工作。根據(jù)程序的不同，可以準(zhǔn)確、快速地再現(xiàn)相同的動(dòng)作。
此外，半導(dǎo)體制造設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等精密工業(yè)設(shè)備需要高再現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。許多伺服電機(jī)被用于大大小小的生產(chǎn)設(shè)備中。
目前，作為小型交流伺服電機(jī)，廣泛采用的是永磁式同步電機(jī)。同步電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、軸承、機(jī)殼等組成。
永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上附有永磁體，定子繞組以圓環(huán)形式圍繞轉(zhuǎn)子。外部連接的接線(xiàn)將交流電傳送至定子繞組。
通電的定子繞組變成電磁體。正如交流電的相位隨頻率變化一樣，電磁體的極性也會(huì)隨時(shí)間變化。
另一方面，由于轉(zhuǎn)子中永磁體的極性是固定的，因此它根據(jù)定子的相位變化而旋轉(zhuǎn)。這就是伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。
大多數(shù)伺服電機(jī)體積小、容量小。然而，感應(yīng)電機(jī)也可用于大容量伺服電機(jī)。
伺服電機(jī)最大的特點(diǎn)是帶有編碼器。編碼器允許將電機(jī)位移反饋到控制設(shè)備。
專(zhuān)用控制裝置用于為伺服電機(jī)提供動(dòng)力。這是一種可以用控制裝置讀取編碼器信號(hào)并控制圈數(shù)、速度等的裝置。
伺服電機(jī)專(zhuān)用的控制設(shè)備稱(chēng)為伺服驅(qū)動(dòng)器或伺服放大器，由電機(jī)制造商銷(xiāo)售。
由于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)量是由一個(gè)脈沖決定的，因此可以使用脈沖信號(hào)輕松準(zhǔn)確地控制旋轉(zhuǎn)角度和速度。雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但會(huì)因突然負(fù)載而失去同步，且在高轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩低、噪聲大。
另一方面，伺服電機(jī)通過(guò)傳感器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)并向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送反饋信號(hào)。比較控制信號(hào)和反饋信號(hào)并調(diào)整輸出以消除差異，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)控制。
它比步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，即使在高扭矩、高旋轉(zhuǎn)和突然負(fù)載下也能保持穩(wěn)定。另一方面，電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器復(fù)雜且昂貴，并且由于它們是通過(guò)與反饋信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)控制的，因此對(duì)輸出變化的響應(yīng)存在延遲。伺服電機(jī)用于頻繁啟動(dòng)和停止，或需要超低速或反轉(zhuǎn)等詳細(xì)控制時(shí)。
伺服電機(jī)扭矩分為額定扭矩和瞬時(shí)最大扭矩。額定扭矩是電機(jī)在額定輸出和額定轉(zhuǎn)速下輸出的扭矩。正常操作時(shí)，請(qǐng)使用小于此扭矩。
瞬時(shí)最大扭矩是短時(shí)間內(nèi)可以輸出的最大扭矩，可以縮短加減速所需的時(shí)間。有可能產(chǎn)生3至5倍額定扭矩的扭矩，但如果繼續(xù)以最大瞬時(shí)扭矩使用電機(jī)，電機(jī)的壽命將會(huì)縮短。
正常運(yùn)行時(shí)，如果在低于額定扭矩的情況下使用，電機(jī)的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。選擇伺服電機(jī)時(shí)，需要考慮機(jī)器的負(fù)載扭矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、機(jī)器控制模式等，找到所需的電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩。
伺服電機(jī)通過(guò)連接可編程控制器、伺服放大器、伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)使用。
機(jī)器人和控制器等電子工作中使用的伺服電機(jī)由微電腦板和電池供電。一些伺服電機(jī)庫(kù)可供使用，因此您只需編寫(xiě)代碼即可輕松操作它們。
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