伺服电机的伺服是什么意思?

Question

如题所述

Answer 1

1. 伺服电动机中的“伺服”一词，本质上表示控制系统能够追踪或跟随某个过程或位置。在伺服系统中，电动机在旋转时，会有专门的部件监测电动机已经转过的角度和方向，并将这些信息反馈给控制系统。控制系统再判断电动机是否到达预定的位置，并相应地控制电动机继续旋转、停止或反转。
2. 伺服电动机，亦称为执行电动机，在自动化控制系统中扮演着执行元件的角色，将接收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度。伺服电动机主要分为直流和交流两大类，其显著特征在于，在没有输入信号时不会自转，且转速会随着负载转矩的增加而平稳下降。
3. 伺服电机的工作原理基本可以理解为通过脉冲进行定位。即电机接收到一个脉冲信号，就会转动一个对应的角度，实现位移。由于伺服电机自身能够发出脉冲，因此每转动一个角度，都会发出相应数量的脉冲。这些脉冲与电机接收到的脉冲形成闭环，使得系统能够精确控制电机的转动，实现高精度的定位，分辨率可达0.001毫米。
4. 直流伺服电机分为有刷和无刷两种类型。有刷电机成本较低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制简便，但需要定期维护，尤其是在换碳刷时。有刷电机在运行时会产生电磁干扰，对环境有一定要求，因此常用于成本敏感的普通工业和民用场合。
5. 无刷电机则具有体积小、重量轻、输出功率大、响应速度快、转速高、惯量小、运转平滑、力矩稳定等优点。虽然控制较为复杂，但易于实现智能化。无刷电机的电子换相方式灵活，可以采用方波或正弦波换相。由于其免维护、效率高、运行温度低、电磁辐射小、寿命长等特点，适用于各种环境。
6. 交流伺服电机是无刷电机的一种，主要分为同步和异步电机。在运动控制中，同步电机因其功率范围大，可实现高功率输出而被广泛应用。同步电机适合于大惯量、低速平稳运行的应用场景，其最高转速随功率增大而迅速降低。
7. 伺服电机内部的转子通常采用永磁铁，由驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，驱动转子旋转。同时，电机配备的编码器会反馈信号给驱动器，驱动器将反馈值与目标值进行比较，并调整转子的转动角度，以达到精确控制。伺服电机的精度在很大程度上取决于编码器的精度（即线数）。