伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。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(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(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，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當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(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，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(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，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。

有刷電機成本低，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，但維護不方便(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。電機免維護，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。

伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、包裝機械、橡膠機械、紡織、印刷機械、塑膠機械、塑料機械、PCB設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備以及各種自動化設(shè)備。

伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，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，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高等特性，伺服電機可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。

伺服系統(tǒng)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(或給定值)的任意變化而變化的自動控制系統(tǒng)。伺服電機的工作原理是伺服主要靠脈沖來定位，當伺服電機接收到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。伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。

每種類型的伺服電機的規(guī)格中都有額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、伺服電機慣量等參數(shù)。每個參數(shù)與負載扭矩和負載慣性之間必須有相關(guān)性。伺服電機的輸出轉(zhuǎn)矩必須滿足機構(gòu)的加速度和重量等負荷機構(gòu)的運動條件的要求。 機構(gòu)的運動條件(水平和垂直旋轉(zhuǎn))與伺服電機的輸出沒有直接關(guān)系，但一般情況下，伺服電機的輸出越高，相對輸出扭矩越高。

伺服電機的選用不僅受機構(gòu)重量的影響，同時設(shè)備運動條件也會改變伺服電機的選用。慣性越大，加減速扭矩越大，加減速時間越短，伺服電機輸出扭矩越大。選擇伺服電機規(guī)格時，請遵循以下步驟。

(1)初始選擇伺服電機的最高輸出功率扭矩必須大于加速扭矩+負載扭矩時，必須選擇其他模型進行驗證，直到符號滿足要求。

(2)負載力矩是根據(jù)負載重量、結(jié)構(gòu)、摩擦系數(shù)和運行效率計算的。

(3)根據(jù)運行條件的要求，選擇適當?shù)呢摵蓱T性量修正公式，計算機構(gòu)的負荷慣性量。

(4)根據(jù)負載慣量和伺服電機慣量，選擇合適的假選定伺服電機規(guī)格。

(5)根據(jù)負載扭矩、加速扭矩、減速扭矩和保持扭矩計算連續(xù)瞬時扭矩。

(6)定義了載荷機構(gòu)的運動條件，即加減速速度、運動速度、機構(gòu)重量、機構(gòu)運動等。

(7)結(jié)合主伺服電機的慣性和負載慣性，計算了加速扭矩和減速扭矩。

伺服電機工作原理：

當伺服電機接收到1個脈沖，將旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，當伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，將發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，將和伺服電機接收到的脈沖形成閉環(huán)，自動控制系統(tǒng)將知道已發(fā)多少脈沖到伺服電機，并接收到多少脈沖匯給自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)蔣精確地控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位。

直流伺服電機分為有刷和無刷電機，有刷電機成本低、結(jié)構(gòu)簡單、啟動轉(zhuǎn)矩大，但易產(chǎn)生電磁干擾;無刷電機體積小、響應(yīng)快、力矩穩(wěn)定，但控制方法復(fù)雜。

交流伺服電機分為同步和異步電機，運動控制中通常使用同步電機，同步電機功率范圍大，適合做低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。

伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。

伺服電機的調(diào)試方法如下：

1.初始化參數(shù)

2.接線

3.試方向

4.抑制零漂

5.建立閉環(huán)控制

6.調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

使用伺服電機的優(yōu)點：

1.精度：實現(xiàn)位置、速度和力矩的閉環(huán)控制

2.轉(zhuǎn)速：高速性能好

3.適應(yīng)性：抗過載能力強