伺服电机工作原理
一、交流伺服电机
交流伺服电机定子的结构与电容式单相单相异步电机基本相似。定子有两个位置相差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，始终接交流电压Uf，另一个接控制信号电压Uc。绕组L。因此，交流伺服电机也称为二伺服电机。
交流伺服电机转子通常制成笼形，但为了使伺服电机具有更宽的速度范围、线性机械性能、无“旋转”现象和快速响应性能，转子电阻如下：大转动惯量和小转动惯量。目前，广泛使用的转子结构有两种。一种是由高电阻率导电材料和高电阻率导电材料制成的风险笼转子。为降低转子的转动惯量，转子为铝合金制成的空心杯状转子。杯壁很薄，只有0.2-0.3毫米。有一个固定的内部定子，以减少磁路的磁阻。必须放置在空心杯转子中。转子因其转动惯量小、响应快、运行稳定而被广泛使用。
当交流伺服电机没有控制电压时，只有定子励磁绕组产生的脉动磁场产生，转子静止。当有控制电压时，定子内产生旋转磁场，转子沿旋转磁场方向旋转。当负载恒定时，电机的速度根据控制电压的大小而变化。如果控制电压反相，伺服电机将反转。
交流伺服电机的工作原理与单相单相异步电机相同，但前者转子电阻比后者大，因此伺服电机与单相电机相比具有三个特点. -相位异步电机：
1.启动扭矩大
由于转子电阻较大，转矩特性曲线如图3中的曲线1所示。与普通异步电机的转矩特性曲线 2 相比有明显差异。可以设定临界滑移率S0>1，不仅使转矩特性（机械特性）更接近线性，而且增加了启动转矩。因此，只要在定子上施加控制电压，转子就会旋转，具有高速启动和高灵敏度的特点。
2.操作范围广
3.无轮换
正常运行的伺服电机只要失去控制电压就会立即停止运行。当伺服电机失去控制电压时，进入单相运行状态。由于转子电阻较大，两个转矩特性（转子作用方向与定子内两个旋转磁场产生的两个转矩特性（T1-S1、T2-S2曲线）相反）和组合转矩特性（ TS 曲线）。
交流伺服电机的输出功率通常为0.1-100W。电源频率为50Hz时，电压为36V、110V、220、380V，电源频率为400Hz时，电压为20V、26V、36V、115V等。
交流伺服电机运行平稳，噪音低。但控制特性非线性，转子电阻大，损耗大，效率低，只适用于系统。
交流伺服电机的原理是什么？
伺服电机内部的转子是永磁体。驱动器控制的 U/V/W 三相电形成电磁场。由于该磁场的作用，转子旋转。同时，电机将信号反馈给驱动器，驱动器根据反馈值匹配目标。比较数值并调整转子旋转角度。伺服电机的精度由编码器的精度（线数）决定。
伺服电机是控制伺服系统机械部分运行的发动机，是辅助电机的间接变速装置。又称执行电机，在自动化控制系统中作为执行元件，将接收到的电信号转换为电机轴的角位移或角速度输出。它分为直流伺服电机和交流伺服电机两大类，其主要特点是信号电压为零时不旋转，随着转矩的增加转速匀速下降。
功能：伺服电机可以非常准确地控制速度和位置精度。
直流伺服电机分为有刷电机和无刷电机。
有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围广，易于控制，需要维护，但维护（更换碳刷）容易，有电磁干扰，环保，有要求。因此，它可用于对成本敏感的一般工业和私人机会。
无刷电机体积小、重量轻、输出高、响应快、速度快、惯量小、转动平稳、转矩稳定。控件复杂、智能、灵活，可以是方波或正弦波。该电机免维护、效率高、工作温度低、电磁辐射低、寿命长，可在各种环境下使用。
交流伺服电机也是无刷电机，可分为同步电机和异步电机，目前运动控制常用同步电机，输出范围宽，可以获得大的输出。惯量大，最高转速低，随着输出量的增加而急剧下降。因此，它适用于缓慢而平稳运行的应用程序。
伺服电机基础知识讲解
伺服电机“伺服电机也称为执行电机或控制电机。在自动化控制系统中，伺服电机是执行部件，其功能是将信号（控制电压或相位）转换为机械位移。将接收到的电信号转换为特定的转速或角位移。电机的容量一般为0.1-100W，常用的小于30W。伺服电机有DC和AC。
1.交流伺服电机交流伺服电机的定子结构与电容式单相单相异步电机基本类似，如图1所示。定子装有两个位置相差90°的绕组。
一个是励磁绕组Rf，始终接交流电压Uf，另一个是控制绕组L，接控制信号电压Uc。因此，交流伺服电机也称为二伺服电机。
交流伺服电机转子通常制成笼形，但为了使伺服电机具有更宽的速度范围、线性机械性能、无“旋转”现象和快速响应性能，转子电阻如下： .大转动惯量和小转动惯量。目前，广泛使用的转子结构有两种。一种是由高电阻率导电材料和高电阻率导电材料制成的风险笼转子。为降低转子的转动惯量，转子为铝合金制成的空心杯状转子。杯壁很薄，只有0.2-0.3毫米。有一个固定的内部定子，以减少磁路的磁阻。应置于空心杯状转子中，如图2所示。空心杯转子因其转动惯量小、响应快、运行稳定而被广泛使用。
交流伺服电机示意图
空心杯转子伺服电机结构 当交流伺服电机没有控制电压时，只有定子励磁绕组产生脉动磁场，转子静止。当有控制电压时，定子内产生旋转磁场，转子沿旋转磁场方向旋转。当负载恒定时，电机的速度根据控制电压的大小而变化。如果控制电压反相，伺服电机将反转。交流伺服电机的工作原理与单相单相异步电机相同，但前者的转子电阻比后者大，因此伺服电机具有三个特点。单相异步电动机：
1.启动转矩大 由于转子电阻大，转矩特性曲线如图3曲线1所示。与普通异步电机的转矩特性曲线 2 相比有明显差异。可以设定临界滑移率S0>1，不仅使转矩特性（机械特性）更接近线性，而且增加了启动转矩。因此，只要在定子上施加控制电压，转子就会旋转，具有高速启动和高灵敏度的特点。
伺服电机转矩特性
2.操作范围更广。如图 3 所示，伺服电机在 0 到 1 范围内稳定运行。
3.只要伺服电机正常运行，不旋转，电机失去控制电压后立即停止运行。当伺服电机失去控制电压时，进入单相运行状态。由于转子电阻高，定子中的两个旋转磁场（T1-S1、T2-S2曲线）和转子作用方向相反的两种转矩特性，如图4所示，组合转矩特性（TS曲线）与普通单相异步电动机的转矩特性（图中T'-S曲线）不同。由于此时的合成扭矩T为制动扭矩，电机迅速停止。
伺服电机单相运行时的转矩特性
为伺服电机单相运行时的机械特性曲线。当负载一定时，控制电压Uc越高，转速越快。当控制电压恒定时，负载增加，转速降低。
伺服电机的机械特性
交流伺服电机的输出功率通常为0.1-100W。电源频率为50Hz时，电压为36V、110V、220、380V，电源频率为400Hz时，电压为20V、26V、36V、115V等。交流伺服电机运行平稳，噪音低。但控制特性非线性，转子电阻大，损耗大，效率低，只适用于系统。 2. 直流伺服电机 直流伺服电机的结构与一般直流电机相同，只是转动惯量做得更小、更薄。它的励磁绕组和电枢由两个独立的电源供电。还有一种永磁型。也就是说，磁极是永磁体。通常使用电枢控制。也就是说，励磁电压 f 是恒定的，建立的磁通量 Φ 也是恒定的，并且控制电压 Uc 被添加到电枢。接线图如图6所示。
直流伺服电机的n=f(T)曲线与交流伺服电机相比，直流伺服电机具有机械性能更硬、输出功率更高、无旋转和启动扭矩更高的优点。
交流伺服电机原理
交流伺服电机定子采用三相对称绕组，转子为永磁极。当三相电源通过定子绕组时，它必须在定子和转子之间产生旋转磁场。这种旋转磁场的速度称为同步速度。电机的速度也是磁场的速度。转子具有磁极，使其能够以非常低的频率旋转。因此，与异步电机相比，可以进行更广泛的速度调节。
