伺服电机介绍

直流伺服电机

一、直流伺服电机的发展史

在讯号来到之前，转子静止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能，因此而得名——伺服系统。

虽然直流伺服电机的各方面性能都会比其他的产品要好，但是直流伺服电机电机也不是最近才发展起来得，我们来简单看一下直流伺服电机电机的发展史吧~近几年来，随着数控技术的发展，直流伺服电机驱动器的优势明显突出来了，交流直流伺服电机系统的应用也越来越广泛，再后来国家对于制造装备及其技术改造工作的重视，全数字式交流永磁直流伺服电机系统的性价比也是逐步提高，各种工业的应用也是越来越广泛，未来直流伺服电机电机的发展将会成为一个大的趋势。

早在60年代直流直流伺服电机电动机就已经诞生和发展，并且当时在相关领域获得广泛应用，这是直流伺服电机系统的控制方式也发生了变化，开始有开环控制变成了闭环控制，这时在数控领域，永磁式直流电动机因共控制电路简单、无励磁损耗、低速性能好等一系列优点仍然占据着统治地位。直至80年代，随着电力电子技术、微电子技术、各种控制技术和计算机技术的发展，很快推动了交流直流伺服电机驱动技术的发展，这时就会督使交流直流伺服电机系统的性能逐渐提高，和其对应的直流伺服电机传动装置也经历模拟式、数模混合式和全数字化的发展历程。

直到90年代交流直流伺服电机系统的发展慢慢取代了开环直流伺服电机系统，现在，交流直流伺服电机系统的发展越来越成熟，市场也呈现出多元化发展。

二、特点

伺服电机的优点

绝对定位系统：使用伺服的要点是因为它们允许计算机设置电机将移动的特定角度。然而，不仅如此，如果伺服机构移动，控制器可以查询电机以确定其角度。

高速大扭矩：由于采用了传动系统，伺服系统可以产生大的扭矩，并且可以高速移动。

保持力矩：使用伺服系统的另一个好处是，一旦将其设置为特定角度，伺服系统将抵抗试图将其移出位置的力。如果伺服经受的力太大而伺服不能保持位置，并且电机移出位置，则一旦移除力，它将再次移回。

伺服电机的缺点

机械复杂：伺服系统结合了有刷直流电机、电位计、一组复杂的齿轮和控制器PCB。这种复杂性意味着与其他电机类型相比，存在更多潜在的故障点。

价格昂贵：由于它们的复杂性，伺服系统（尤其是高性能型号）可能会变得昂贵。

周围的设计复杂：与可以安装到孔中或使用标准安装孔图案的其他类型的电机相比，伺服电机更难以结合到设计中。

电机轴偏离壳体中心，安装法兰也是如此。机箱背面没有枢轴点。电机顶部不是完全平坦的。所有这些因素相结合，使伺服系统融入您的设计有点棘手。

三、类型

直流伺服电机特指直流有刷伺服电机——电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便(换碳刷)，会产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

直流伺服电机还包括直流无刷伺服电机——电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定，电机功率有局限做不大。容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况，效率很高，运行温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。

四、驱动原理

伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。

五、结构

直流伺服电机,它包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。