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伺服電機(jī)的作用是將輸入的電壓信號(即控制電壓)轉(zhuǎn)換成軸上的角位移或角速度輸出。在自動控制系統(tǒng)中常作為執(zhí)行元件使用，所以伺服電機(jī)也叫執(zhí)行電機(jī)。它最大的特點(diǎn)是有控制電壓時轉(zhuǎn)子立即旋轉(zhuǎn)，無控制電壓時立即停止。旋轉(zhuǎn)軸和速度由控制電壓的方向和大小決定。伺服電機(jī)分為交流和DC。

一、交流伺服電動機(jī)

1.基本結(jié)構(gòu)

交流伺服電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。

定子鐵芯通常由層壓硅鋼片制成。兩相繞組嵌在定子鐵芯表面的槽中，其中一個是勵磁繞組，另一個是控制繞組。兩相繞組在空間上彼此相距90電角度。工作時，勵磁繞組F接交流勵磁電源，控制繞組K加控制信號電壓Uk。

它主要由定子1、轉(zhuǎn)子5和檢測元件8組成。

2. 工作原理

交流伺服電機(jī)無控制電壓時，氣隙中只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場，轉(zhuǎn)子是靜止的，沒有起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)存在控制電壓并且控制繞組電流和勵磁繞組電流異相時，在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并且產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。但要求伺服電機(jī)不僅能在控制電壓下啟動，而且能在電壓消失后立即停止。如果伺服電機(jī)在控制電壓消失后繼續(xù)像單相異步電機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)，就會失控。我們把這種因失控而自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。

3. 控制方法

玄學(xué)可以采用以下三種方法來控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向。

(1)振幅控制保持控制電壓和激勵電壓之間的相位差不變，僅改變控制電壓的振幅。

(2)相位控制保持控制電壓的幅值不變，只改變控制電壓與勵磁電壓的相位差。

(3)幅相控制同時改變控制電壓的幅值和相位。

二、直流伺服電動機(jī)

1.基本結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的DC伺服電機(jī)本質(zhì)上是一種普通的小容量DC電機(jī)，可分為他勵式和永磁式，其結(jié)構(gòu)與普通DC電機(jī)基本相同。

電樞杯形DC伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子由非磁性材料制成的空心杯形圓筒構(gòu)成。轉(zhuǎn)子輕，轉(zhuǎn)動慣量小，響應(yīng)快。轉(zhuǎn)子在軟磁材料制成的內(nèi)定子和外定子之間旋轉(zhuǎn)，氣隙大。

無刷DC伺服電機(jī)采用電子換向裝置取代傳統(tǒng)的電刷和換向器，使其工作更加可靠。其定子鐵芯結(jié)構(gòu)與普通DC電機(jī)基本相同，上面嵌有多相繞組，轉(zhuǎn)子采用永磁材料。

2. 基本工作原理

傳統(tǒng)的DC伺服電機(jī)的基本工作原理與普通的DC電機(jī)完全相同。它依靠電樞電流和氣隙磁通產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)。通常采用電樞控制方式，即在保持勵磁電壓不變的情況下，通過改變電樞電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。電樞電壓越低，轉(zhuǎn)速越低；當(dāng)電樞電壓為零時，電機(jī)停止。因?yàn)殡姌须妷簽榱銜r電樞電流為零，所以電機(jī)不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，不“旋轉(zhuǎn)”。

三、交直流伺服電動機(jī)的區(qū)別

DC伺服電機(jī)的缺點(diǎn)：

A.電刷和換向器容易磨損，倒車時產(chǎn)生火花，限制了速度。

B.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高

交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

C.結(jié)構(gòu)簡單，成本低，轉(zhuǎn)子慣性比DC電機(jī)小。

D.交流電動機(jī)的容量大于DC電動機(jī)的容量。

（一）、基本要求

1、位移精度高

位移精度：指指令脈沖要求的機(jī)床工作臺位移與指令脈沖通過伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的工作臺實(shí)際位移之間的吻合程度。

2、穩(wěn)定性好

穩(wěn)定性：是指伺服系統(tǒng)在給定的輸入或外部in的作用下，經(jīng)過一個短暫的調(diào)整過程，能夠達(dá)到一個新的或回到原來的平衡狀態(tài)

根據(jù)伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論分類

一、開環(huán)伺服系統(tǒng)

B.閉環(huán)伺服系統(tǒng)

C.半閉環(huán)伺服系統(tǒng)