伺服電機(jī)的工作原理是什么？伺服電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)介紹！伺服電機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的控制元件之一，其具有精度高、穩(wěn)定度好等特點(diǎn)。它的工作原理主要依靠伺服控制系統(tǒng)，其可以根據(jù)電脈沖控制信號(hào)將輸入的電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或扭矩。本文首先對(duì)伺服電機(jī)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹，然后指出其特點(diǎn)，最后列舉其優(yōu)缺點(diǎn)。

1 伺服電機(jī)的工作原理

伺服電機(jī)是一種電動(dòng)機(jī)，能夠受到數(shù)字控制，可以根據(jù)控制信號(hào)不斷實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置、增量、速度等控制。

伺服電機(jī)的核心技術(shù)是伺服控制系統(tǒng)，通過(guò)將輸入的電能轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或扭矩，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與電機(jī)的有效控制。伺服控制系統(tǒng)主要由傳感器、伺服電子控制模塊、控制板、LED指示器、傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)組成。

(1) 傳感器：傳感器負(fù)責(zé)測(cè)量電機(jī)的位置信息，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送給控制模塊，如磁性傳感器、光電編碼器等，無(wú)論是轉(zhuǎn)矩控制還是位置控制，其都必須先進(jìn)行位置反饋。

(2) 伺服電子控制模塊：伺服電子控制模塊負(fù)責(zé)收集傳感器反饋的狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)控制信號(hào)（即PLC或計(jì)算機(jī)程序控制的信號(hào)）計(jì)算控制信號(hào)，并將其發(fā)送給控制板，即PLC控制端和控制模塊。

(3) 控制板：控制板將伺服控制器計(jì)算出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成基于直流電機(jī)或交流電機(jī)的信號(hào)，這樣一來(lái)，直流電機(jī)或交流電機(jī)就可以受到控制，實(shí)現(xiàn)所需的位置、速度或力矩控制。

(4) LED指示器： LED指示器用于顯示伺服電機(jī)的工作狀態(tài)，如暫停、位置誤差等狀態(tài)。

(5) 傳動(dòng)系統(tǒng)：傳動(dòng)系統(tǒng)是傳送電氣能量到電機(jī)的一系列設(shè)備，包括軸承、行星減速器、離合器等，使用這一系列設(shè)備，可以在梯形狀曲線上到達(dá)一定的位置和速度，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確和快速的運(yùn)動(dòng)控制。

(6) 電機(jī)：電機(jī)用于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如直流電機(jī)、交流電機(jī)等，以實(shí)現(xiàn)控制機(jī)械驅(qū)動(dòng)器的扭矩、位置、力和速度的準(zhǔn)確控制。

2 伺服電機(jī)的特點(diǎn)

伺服電機(jī)有著很多優(yōu)點(diǎn)，下面將分別對(duì)它的幾方面特點(diǎn)進(jìn)行介紹：

（1）較高的精確度：伺服電機(jī)在低轉(zhuǎn)矩的時(shí)候，具有較高的位置精確度，幾乎可以達(dá)到像獨(dú)立動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)速度之類的電機(jī)控制；

（2）穩(wěn)定性好：伺服電機(jī)采用關(guān)節(jié)式轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，抗失常及抗擾動(dòng)性能較強(qiáng)，具有良好的穩(wěn)定性，操作性能更加可靠；

（3）解碼功能強(qiáng)： 伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的矢量解碼功能，在控制負(fù)載較大的應(yīng)用中，其可以有效抑制負(fù)載，極大地提高伺服控制系統(tǒng)的精度；

（4）可靠性好：伺服電機(jī)本身具有較高的可靠性，電機(jī)在運(yùn)行中沒(méi)有泄漏電磁干擾，無(wú)零件有阻力及回轉(zhuǎn)摩擦損失，較少磨損現(xiàn)象，極大地提高了電機(jī)及伺服系統(tǒng)的可靠性；

（5）操作及維護(hù)方便：伺服電機(jī)的外形小巧，節(jié)省物理空間，低功耗，重量輕、靜音；而且它可以由操作介面及在線調(diào)整轉(zhuǎn)矩和加速度，減少系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間，也非常適合節(jié)能導(dǎo)向的系統(tǒng)；

伺服電機(jī)的缺點(diǎn)：

（1）故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)：伺服電機(jī)元件比較復(fù)雜，一些現(xiàn)象發(fā)生后故障可能隱蔽，故障發(fā)生后維修也比較困難；

（2）控制精度受限：伺服電機(jī)支持操作極小的精度，但在實(shí)際中轉(zhuǎn)矩控制準(zhǔn)確性卻受測(cè)量器件的精度限制；

（3）系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用較高：伺服電機(jī)的系統(tǒng)和部件要比普通電機(jī)要昂貴得多，其維護(hù)也較為繁瑣，維護(hù)費(fèi)用較高；

（4）調(diào)整負(fù)載、伺服系統(tǒng)調(diào)整容易受干擾：對(duì)負(fù)載的調(diào)整需要操作介面進(jìn)行調(diào)整，如果受到外界的電磁干擾，容易影響系統(tǒng)的正常調(diào)整；

（5）伺服控制需要一定的技術(shù)水平：因?yàn)樗欧到y(tǒng)比較復(fù)雜，調(diào)試時(shí)要求有一定的技術(shù)水平，才能達(dá)到良好的控制效果?？傮w來(lái)說(shuō)，伺服電機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，使得動(dòng)力控制方式得到進(jìn)一步完善，是先進(jìn)的控制理念。但它也存在一些缺點(diǎn)，需要把握信息量，快速反應(yīng)，以及精確控制等方面，以改善系統(tǒng)的性能和質(zhì)量。伺服電機(jī)的廣泛應(yīng)用，將使得智能化技術(shù)在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備控制上受到進(jìn)一步的推動(dòng)。