定義：在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。

作用：伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確。

分類：A:直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī),

B:直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。

有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。

無刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。

交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)

分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。

伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按其用途和功能分為進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)動系統(tǒng)；按其控制原理和有無位置檢測反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)；按驅(qū)動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)和電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)。電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)又分為直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)

1.進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動

進(jìn)給驅(qū)動是用于數(shù)控機(jī)床工作臺或刀架坐標(biāo)的控制系統(tǒng)，控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動，并提供切削過程所需的轉(zhuǎn)矩。主軸驅(qū)動控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，為機(jī)床主軸提供驅(qū)動功率和所需的切削力。一般地，對于進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)，主要關(guān)心它的轉(zhuǎn)矩大小、調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低，以及動態(tài)響應(yīng)速度的快慢。對于主軸驅(qū)動系統(tǒng)，主要關(guān)心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調(diào)節(jié)范圍及速度調(diào)節(jié)范圍。

2.開環(huán)控制和閉環(huán)控制

數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成如圖所示。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按有無反饋檢測單元分為開環(huán)和閉環(huán)兩種類型(見數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)分類)，這兩種類型的伺服驅(qū)動系統(tǒng)的基本組成不完全相同。但不管是哪種類型，執(zhí)行元件及其驅(qū)動控制單元都必不可少。驅(qū)動控制單元的作用是將進(jìn)給指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動執(zhí)行元件所需要的信號形式，執(zhí)行元件則將該信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的機(jī)械位移。

開環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)由驅(qū)動控制單元、執(zhí)行元件和機(jī)床組成。通常，執(zhí)行元件選用步進(jìn)電機(jī)。執(zhí)行元件對系統(tǒng)的特性具有重要影響。

閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)由執(zhí)行元件、驅(qū)動控制單元、機(jī)床，以及反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)組成。反饋檢測單元將工作臺的實際位置檢測后反饋給比較控制環(huán)節(jié)，比較控制環(huán)節(jié)將指令信號和反饋信號進(jìn)行比較，以兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差經(jīng)驅(qū)動控制單元，驅(qū)動和控制執(zhí)行元件帶動工作臺運(yùn)動。

在CNC系統(tǒng)中，由于計算機(jī)的引入，比較控制環(huán)節(jié)的功能由軟件完成，從而導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一些改變，但基本上還是由執(zhí)行元件、反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)、驅(qū)動控制單元和機(jī)床組成。

伺服，步進(jìn)電機(jī)術(shù)語

定位或剩余力矩：在沒有電流通過繞組時，能使電機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)所需用施加的力矩。 驅(qū)動器：一個用來運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)的電氣控制裝置。這包括電源、邏輯程序器、開關(guān)元件以及一個確定步進(jìn)速率的變頻脈沖源。

動態(tài)力矩：在一定步進(jìn)速率下電機(jī)所產(chǎn)生的力矩。動態(tài)力矩可由PULL IN（牽入）力矩或 PULL OUT（牽出）力矩所表示。

保持力矩：繞組在通以穩(wěn)態(tài)直流電時，能使電機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)所需施加的力矩。

慣性：物體對加速或減速的慣性測量值。此處用于指電機(jī)所要移動負(fù)載的慣性，或電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性。線性步進(jìn)增長（或稱步長）：轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一個步距角導(dǎo)螺桿所產(chǎn)生的線性行程。

最大溫升：由電阻上拉方式?jīng)Q定，電機(jī)安裝在通風(fēng)的環(huán)境中，保持線圈中的電流恒定

牽入力矩：必須克服轉(zhuǎn)子慣量的加速轉(zhuǎn)矩，以及加速時固定連接的外接負(fù)載和各種摩擦轉(zhuǎn)矩。因此，牽入力矩通常小于牽出力矩。

牽出力矩：電機(jī)在恒速下能夠產(chǎn)生的最大力矩。因為速度不變，所以沒有慣性力矩。同時轉(zhuǎn)子內(nèi)部的動能和慣性載荷使?fàn)砍隽卦龃蟆?/p>

脈沖速率：每秒施加到電機(jī)繞組上的脈沖數(shù)量（PPS）。脈沖速率等于電機(jī)步進(jìn)速率。 每秒脈沖數(shù)（PPS）：電機(jī)在一秒鐘內(nèi)所產(chǎn)生的步數(shù)（有時稱為“步數(shù)/秒”）。這由電機(jī)驅(qū)動器所產(chǎn)生的脈沖頻率所決定。

升降速：在電機(jī)不失步的情況下，將給定負(fù)荷從原有的低步進(jìn)速率增加至最大，接著再降低至原有速率的一種驅(qū)動技術(shù)。單步進(jìn)響應(yīng)：電機(jī)進(jìn)行完整的一步所要求的時間。

步進(jìn)：電機(jī)每接收一個脈沖時轉(zhuǎn)子的角度。對于直線電機(jī)來說，步進(jìn)為直線距離。

步距角：每一步轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)，測量單位為度。每周旋轉(zhuǎn)步數(shù)：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)360度所需要的總步數(shù)。 力矩與慣性比率：保持力矩除以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量。

伺服電機(jī)主要特點(diǎn)

1、自動調(diào)整

高性能的實時自動調(diào)整增益。根據(jù)負(fù)載慣重的變化，與自適應(yīng)濾波器配合，從低剛性到高剛性都可以自動調(diào)整增益。因旋轉(zhuǎn)方向不同而產(chǎn)生不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩的垂直軸情況下，也可以自動進(jìn)行調(diào)整。具備異常速度檢測功能，因此可以將增益調(diào)整過程中產(chǎn)生的異常速度調(diào)整到正常。通過顯示面板操作，可以在監(jiān)控實時調(diào)整情況的同時，進(jìn)行設(shè)置和確認(rèn)。

2、高速高響應(yīng)

速度響應(yīng)頻率最高達(dá)1KHz。內(nèi)置有瞬時速度觀測器，可以高速、高分辯率地檢測出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。高性能的機(jī)械適應(yīng)性。無論是易產(chǎn)生共振的傳送帶驅(qū)動機(jī)械，還是高剛性的絲桿傳動機(jī)械，都可以高性能的自動調(diào)整功能來實現(xiàn)高速定位。

3、低振動

自適應(yīng)濾波器。內(nèi)置自適應(yīng)濾波器，可以根據(jù)機(jī)械共振頻率不同而自動地調(diào)整陷波濾波器的頻率?？梢钥刂朴捎跈C(jī)械不穩(wěn)定以及共振頻率變化而發(fā)生的噪音。兩個陷波濾波器。內(nèi)置了不同于自適應(yīng)濾波器的兩個獨(dú)立通道的濾波器。兩個陷波濾波器可以以1Hz為單位、分別設(shè)置陷波的頻率和幅度。內(nèi)置了兩個通道的振動抑制濾波器，可以抑制剛性較低的機(jī)械在啟動和停止時產(chǎn)生的振動。兩個通道的振動頻率，可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向的不同而

伺服電機(jī)應(yīng)用構(gòu)造

伺服電機(jī)可以應(yīng)用于交流電機(jī)或直流電機(jī),由于早期的大電流的控制只能通過SCR完成,所以以前的伺服電機(jī)主要是直流電機(jī),隨著晶體管可以控制大電流以及高頻開關(guān)大電流,交流伺服電動機(jī)也廣泛使用.早期的伺服電機(jī)主要是用于伺服放大器,現(xiàn)在這類電機(jī)應(yīng)用于伺服放大或變頻控制,這就意味著一臺同樣的伺服電機(jī)可以應(yīng)用于伺服系統(tǒng),也可以變頻驅(qū)動.一些公司在伺服系統(tǒng)上使用閉環(huán)控制而不再使用步進(jìn)電機(jī),這樣一臺連接到一只高速控制器上的簡單交流電動機(jī)也可以作為一臺伺服電機(jī)

伺服系統(tǒng)的作用及組成

在自動控制系統(tǒng)中，把輸出量能夠以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)，亦稱伺服系統(tǒng)。例如，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指以機(jī)床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，又稱為隨動系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動裝置和驅(qū)動元件（或稱執(zhí)行元件伺服電機(jī)）組成，高性能的伺服系統(tǒng)還有檢測裝置，反饋實際的輸出狀態(tài)。伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自上位控制裝置的指令信號，驅(qū)動被控對象跟隨指令脈沖運(yùn)動，并保證動作的快速和準(zhǔn)確，這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。以上指的主要是進(jìn)給伺服控制，另外還有對主運(yùn)動的伺服控制，不過控制要求不如前者高。整個伺服運(yùn)動控制系統(tǒng)的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)往往主要取決于伺服系統(tǒng)。