德國西門子電機(jī)1FK7060-5AF71-1DG5
伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
伺服系統(tǒng)（servo mechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)定位，可以達(dá)到0.001mm。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)不方便（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。控制復(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，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)運行的應(yīng)用。
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。
交流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。
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通常伺服電機(jī)首要有三種操控辦法，即速度操控辦法，轉(zhuǎn)矩操控辦法和方位操控辦法，下面別離對每種操控辦法進(jìn)行具體闡明。
1.速度操控辦法
經(jīng)過仿照量的輸入或脈沖的頻率都能夠進(jìn)行翻滾速度的操控，在有上位機(jī)操控設(shè)備的外環(huán)PID操控時，速度辦法也能夠進(jìn)行定位，但有必要把電機(jī)的方位信號或直接負(fù)載的方位信號給上位機(jī)反響以做運算用。速度辦法也支撐直接負(fù)載外環(huán)查看方位信號，此刻的電機(jī)軸端的編碼器只查看電機(jī)轉(zhuǎn)速，方位信號就由直接的終究負(fù)載端的查看設(shè)備來供應(yīng)了，這么的利益在于能夠削減基地傳動進(jìn)程中的過錯，添加了悉數(shù)體系的定位精度。
2.轉(zhuǎn)矩操控辦法
轉(zhuǎn)矩操控辦法是經(jīng)過外部仿照量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的巨細(xì)，具體體現(xiàn)為：例如十V對應(yīng)5Nm的話，當(dāng)外部仿照量設(shè)定為5V時，電機(jī)軸輸出為2.5Nm，假定電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時電機(jī)回轉(zhuǎn)。能夠經(jīng)過即時的改動仿照量的設(shè)定來改動設(shè)定力矩的巨細(xì)，也能夠經(jīng)過通訊辦法改動對應(yīng)的地址的數(shù)值來完畢。運用首要在對資料的受力有嚴(yán)峻央求的盤繞和放卷的設(shè)備中，例如繞線設(shè)備或拉光纖設(shè)備。
3.方位操控辦法
方位操控辦法通常是經(jīng)過外部輸入的脈沖的頻率來斷定翻滾速度的 巨細(xì)，經(jīng)過脈沖的個數(shù)來斷定翻滾的視點，也有些伺服驅(qū)動器能夠經(jīng)過通訊辦法直接對速度和位移進(jìn)行賦值。由于方位辦法能夠?qū)λ俣群头轿欢加泻車?yán)峻的操控，所以通常運用于定位設(shè)備，運用范疇如數(shù)控機(jī)床、打印機(jī)械等等。
怎么挑選伺服電機(jī)的操控辦法呢 就伺服驅(qū)動器的照料速度來看，轉(zhuǎn)矩辦法運算量小，驅(qū)動器對操控信號的照料；方位辦法運算量大，驅(qū)動器對操控信號的照料。
假定您對電機(jī)的速度、方位都沒有央求，只需輸出一個恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩辦法。
假定對方位和速度有必定的精度央求，而對實時轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)懷，用轉(zhuǎn)矩辦法不太便當(dāng)，用速度或方位辦法比照好。假定上位操控器有比照好的閉環(huán)操控功用，用速度操控作用會好一點。假定自身央求不是很高，或許，根柢沒有實時性的央求，用方位操控辦法對上位操控器沒有很高的央求。
假定對運動中的動態(tài)功用有比照高的央求時，需務(wù)實時對電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。那么假定操控器自身的運算速度很慢（比方plc，或低端運動操控器），就用方位辦法操控。假定操控器運算速度比照快，能夠用速度辦法，把方位環(huán)從驅(qū)動器移到操控器上，削減驅(qū)動器的作業(yè)量，跋涉功率（比方運動操控器）；假定有十分好的上位操控器，還能夠用轉(zhuǎn)矩辦法操控，把速度環(huán)也從驅(qū)動器上移開，并且，這時*不需求運用伺服電機(jī)。
