收藏丨伺服电机知识汇总
伺服电机是自动控制装置中用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换为转轴的角位移或角速。伺服电机又称执行电机，用作自动控制系统中的执行元件，将收到的电信号转换为电机轴上的角位移或角速输出。
伺服电机内的转子为永磁铁，驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场，转子在这个磁场的作用下旋转。同时，电机自带的编码器将反馈信号传输给驱动器，比较反馈值和目标值，从而调整转子旋转角度。伺服电机的精度取决于编码器的精度（线数）。
伺服电机分为交流伺服和直流伺服两类。
交流伺服电机的基本结构类似于交流感应电机（异步电机）。定子上有两个相位移90°励磁绕组的电角Wf和控制绕组WcoWf，连接恒定交流电压，施加到Wc交流电压或相位的变化达到控制电机运行的目的。交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快、灵敏度高、机械特性和调节特性严格的非线性指标(要求分别小于10%~15%和15%~25%)。
直流伺服电机的优点：速度控制准确，扭矩速度特性硬，控制原理简单，使用方便，价格便宜。
缺点:电刷换向、速度限制、附加阻力、磨损颗粒(无尘易爆环境不宜使用)。
直流伺服电机的基本结构与普通直流电机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia电枢电压和电枢电流，Ra改变电枢电阻Ua或改变φ，直流伺服电机的转速可以控制，但一般采用控制电枢电压的方法。在永磁直流伺服电机中，励磁绕组被永磁铁取代φ恒定。直流伺服电机具有良好的线性调节特性和快速的时间响应。
交流伺服电机的优点：速度控制特性好，整个速度区可实现平稳控制，几乎无振荡，效率达90%以上，加热少，高速控制，高精度位置控制（取决于编码器的精度），可实现恒力矩、惯性低、噪音低、无刷磨损、免维护（适用于无尘易爆环境）。
缺点：控制复杂，驱动参数需要现场调整PID确定参数需要更多的连接。
直流伺服电机分为有刷电机和无刷电机。
有刷电机成本低，结构简单，启动扭矩大，调速范围宽，控制方便，需要维护，但维护方便（碳刷），产生电磁干扰，需要使用环境，通常用于成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小、重量轻、输出大、响应快、速度高、惯性小、扭矩稳定、旋转平稳、控制复杂、智能、电子变换方式灵活，可方波或正弦波变换、电机免维护、节能、电磁辐射小、温升长、适用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机，分为同步电机和异步电机。目前，同步电机一般用于运动控制，功率范围大，功率大，惯性大，最高速度低，速度随功率增加而均匀下降，适用于低速平稳运行。
交流伺服电机的性能更好，因为交流伺服由正弦波控制，扭矩脉动小；无刷直流伺服由梯形波控制。但无刷直流伺服的控制相对简单、便宜。
随着永磁交流伺服驱动技术的快速发展，直流伺服系统面临着被淘汰的危机，自20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术得到了突出的发展，电气制造商不断推出新的交流伺服电机和伺服驱动系列产品。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使直流伺服系统面临被淘汰的危机。
⑴无刷和换向器，操作更可靠，免维护。
⑵定子绕组的热量大大降低。
⑶惯性小，系统响应快。
⑷高速大力矩工作状态良好。
⑸体积小，重量轻，功率相同。
