海淀區(qū)ZPLF080-L3-140-S2-P2輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的比值
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機(jī)制
伺服電機(jī)是一種 閉環(huán) 伺服機(jī)構(gòu)，它使用位置反饋來控制其運(yùn)動(dòng)和最終位置?？刂戚斎胧谴磔敵鲚S指令位置的信號(hào)（模擬或數(shù)字）。
電機(jī)與某種類型的位置編碼器配對(duì)以提供位置和速度反饋。在最簡單的情況下，僅測(cè)量位置。將測(cè)量的輸出位置與命令位置（控制器的外部輸入）進(jìn)行比較。如果輸出位置與要求的位置不同，則會(huì)生成一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)，然后根據(jù)需要將電動(dòng)機(jī)沿任一方向旋轉(zhuǎn)，以將輸出軸移至適當(dāng)?shù)奈恢?。隨著位置的接近，誤差信號(hào)減小到零，并且電動(dòng)機(jī)停止。
最簡單的伺服電動(dòng)機(jī)通過電位計(jì)和電動(dòng)機(jī)的爆炸聲控制使用僅位置感測(cè)；電動(dòng)機(jī)始終以全速旋轉(zhuǎn)（或停止）。這種類型的伺服電機(jī)并未廣泛用于工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制中，但它構(gòu)成了用于無線電控制模型的簡單廉價(jià)的伺服器的基礎(chǔ)。
更復(fù)雜的伺服電動(dòng)機(jī)使用光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量輸出軸的速度，并使用變速驅(qū)動(dòng)器來控制電動(dòng)機(jī)的速度。這兩種增強(qiáng)功能通常與PID控制算法結(jié)合使用，可以使伺服電動(dòng)機(jī)更快，更精確地到達(dá)其指令位置，而不會(huì)出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。
伺服電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
伺服電機(jī)通常用作步進(jìn)電機(jī)的高性能替代產(chǎn)品。步進(jìn)電機(jī)具有內(nèi)置的輸出步長，因此具有控制位置的固有能力。這通常使它們無需任何反饋編碼器即可用作開環(huán)位置控制，因?yàn)樗鼈兊尿?qū)動(dòng)信號(hào) 了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的步數(shù)，但是為此，控制器需要“知道”步進(jìn)電機(jī)的位置開機(jī)。因此，在xxx次加電時(shí)，控制器將必須啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)并將其旋轉(zhuǎn)到已知位置，例如直到啟動(dòng)終端限位開關(guān)為止。在打開噴墨打印機(jī)時(shí)可以觀察到這一點(diǎn); 控制器會(huì)將噴墨打印機(jī)的托架向左和向右移動(dòng)，以建立最終位置。無論通電時(shí)的初始位置如何，伺服電動(dòng)機(jī)都將立即旋轉(zhuǎn)至控制器指示的任何角度。
步進(jìn)電機(jī)缺乏反饋會(huì)限制其性能，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)只能驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力范圍內(nèi)的負(fù)載，否則負(fù)載下的失步可能會(huì)導(dǎo)致定位錯(cuò)誤，并且系統(tǒng)可能必須重新啟動(dòng)或重新校準(zhǔn)。伺服電機(jī)的編碼器和控制器是額外的成本，但相對(duì)于基本電機(jī)的容量，它們可以優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能（在速度、功率和精度方面均達(dá)到 ）。在大型系統(tǒng)中，強(qiáng)勁的電機(jī)占系統(tǒng)成本的比例越來越大，伺服電機(jī)具有優(yōu)勢(shì)。
近年來，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)越來越流行。他們像伺服電機(jī)，但在他們的軟件控制的一些差異，以獲得平滑的運(yùn)動(dòng)。閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是其成本相對(duì)較低。也無需在閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)上調(diào)整PID控制器。
諸如激光切割機(jī)之類的許多應(yīng)用可以提供兩個(gè)范圍，一個(gè)是步進(jìn)電機(jī)的低價(jià)范圍，另一個(gè)是使用伺服電機(jī)的高性能范圍。
編碼器
開發(fā)了xxx批以同步器為編碼器的伺服電機(jī)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，這些系統(tǒng)在雷達(dá)和高射炮的開發(fā)方面已經(jīng)完成了許多工作。
簡單的伺服電機(jī)可以使用電阻式電位器作為其位置編碼器。這些僅在最簡單和 的水平上使用，并且與步進(jìn)電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)激烈。它們?cè)陔娢挥?jì)軌道中遭受磨損和電噪聲的困擾。盡管可以對(duì)其位置信號(hào)進(jìn)行電微分以獲得速度信號(hào)，但是可以利用這種速度信號(hào)的PID控制器通常需要更精確的編碼器。
現(xiàn)代伺服電機(jī)使用旋轉(zhuǎn)編碼器，無論是xxx或增量。xxx編碼器可以在上電時(shí)確定其位置，但更為復(fù)雜和昂貴。增量式編碼器更簡單，更便宜且工作速度更快。增量系統(tǒng)（如步進(jìn)電機(jī)）通常將其固有的測(cè)量旋轉(zhuǎn)間隔的能力與簡單的零位傳感器結(jié)合起來，以在啟動(dòng)時(shí)設(shè)置其位置。
有時(shí)使用帶有單獨(dú)的外部線性編碼器的電機(jī)代替伺服電機(jī)。這些電動(dòng)機(jī)+線性編碼器系統(tǒng)避免了電動(dòng)機(jī)和線性滑架之間傳動(dòng)系統(tǒng)的不準(zhǔn)確性，但是由于它們不再是預(yù)先包裝的出廠制造系統(tǒng)，因此其設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。
馬達(dá)
電動(dòng)機(jī)的類型對(duì)于伺服電動(dòng)機(jī)并不重要，可以使用不同的類型。由于其簡單性和低成本，最簡單的是使用有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。小型工業(yè)伺服電動(dòng)機(jī)通常是電子換向的無刷電動(dòng)機(jī)。對(duì)于大型工業(yè)伺服電動(dòng)機(jī)，通常使用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，通常使用變頻驅(qū)動(dòng)器來控制其速度。為了在緊湊的包裝中實(shí)現(xiàn)出色的性能，使用了具有永磁場(chǎng)的無刷交流電動(dòng)機(jī)，這是大型的無刷直流電動(dòng)機(jī)。
伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊是標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)組件。他們的設(shè)計(jì)是電力電子技術(shù)的一個(gè)分支，通常基于三相MOSFET或IGBT H橋。這些標(biāo)準(zhǔn)模塊接受單個(gè)方向和脈沖計(jì)數(shù)（旋轉(zhuǎn)距離）作為輸入。它們還可能包括超溫監(jiān)控，超扭矩和失速檢測(cè)功能。由于編碼器的類型，齒輪減速比和整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是特定于應(yīng)用的，因此將整個(gè)控制器作為現(xiàn)成的模塊生產(chǎn)會(huì)更加困難，因此通常將其作為主控制器的一部分來實(shí)現(xiàn)。
控制
大多數(shù)現(xiàn)代伺服電機(jī)都是圍繞同一制造商的專用控制器模塊設(shè)計(jì)和提供的，也可以圍繞微控制器開發(fā)控制器，以降低大批量應(yīng)用的成本。
