伺服電機的選型及故障處理

伺服電機的選型及故障處理、

      一、伺服電機原理

      伺服電機(servomotor)是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機。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(dòng)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(dòng)控制系統中，用作執行元件，可把所收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。

“伺服”一詞源于希臘語(yǔ)“奴隸”的意思，“伺服電機”可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機：在控制信號發(fā)出之前，轉子靜止不動(dòng)，當控制信號發(fā)出時(shí)，轉子立即轉動(dòng)；當控制信號消失時(shí)，轉子能即時(shí)停轉。因此伺服電機指的是隨時(shí)跟隨命令進(jìn)行動(dòng)作的一種電機，是以其工作性質(zhì)命名的。

伺服主要靠脈沖來(lái)定位，伺服電機接收到一個(gè)脈沖就會(huì )旋轉一個(gè)脈沖對應的角度，從而實(shí)現位移。伺服本身帶有編碼器，具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個(gè)角度，就會(huì )發(fā)出對應數量的脈沖。等于是把電機旋轉的詳細信息反饋回去，形成閉環(huán)。這樣的話(huà)，系統就會(huì )知道發(fā)了多少脈沖給電機，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣就能很精準的控制電機的轉動(dòng)，實(shí)現非常精準的定位。

       二、伺服電機分類(lèi)

       1、直流伺服

       結構簡(jiǎn)單控制容易。但從實(shí)際運行考慮，直流伺服電動(dòng)機引入了機械換向裝置，成本高，故障多，維護困難，經(jīng)常因碳刷產(chǎn)生的火花影響生產(chǎn)，會(huì )產(chǎn)生電磁干擾。而且碳刷需要維護更換。機械換向器的換向能力，也限制了電動(dòng)機的容量和速度。

交流伺服

       分為永磁同步伺服電機和異步伺服電機。目前運動(dòng)控制基本都用同步電機。

永磁同步伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉子在此磁場(chǎng)的作用下轉動(dòng)，同時(shí)電機自帶的編碼器反饋信號給驅動(dòng)器，驅動(dòng)器根據反饋值與目標值進(jìn)行比較，調整轉子轉動(dòng)的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線(xiàn)數）。特點(diǎn)如下：

       1、控制速度非?？?，從啟動(dòng)到額定轉速只需幾毫秒；而相同情況下異步電機卻需要幾秒鐘。

       2、啟動(dòng)扭矩大，可以帶動(dòng)大慣量的物體進(jìn)行運動(dòng)。 l

       3、功率密度大，相同功率范圍下相比異步電機可以把體積做得更小、重量做得更輕。

       4、運行效率高。 l

       5、可支持低速長(cháng)時(shí)間運行。 l

       6、斷電無(wú)自轉現象，可快速控制停止動(dòng)作。

       7、控制和響應性能比異步伺服電機高很多。