伺服电机的工作原理与特点

工作原理
　　

1.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。    
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，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），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。

 　　无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，

速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，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，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，
可用于各种环境。

 　　2.交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制

中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，
且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。

 　　3.伺服电机内部的转子

是永磁铁，驱动器控制的

U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电

机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动
的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

 　　什么是伺服电机？有几种类型？

工作特点是什么？

 　　答：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元

件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动
机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下
降，

 　　请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别？ 　　答：交流伺服

要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便
宜。

 　　永磁交流伺服电动机 　　20 世纪 80 年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交

流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相
继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。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，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。

90 年代以

后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交
流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，
主要优点有：

 　　⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。 　　⑵定子

绕组散热比较方便。

 　　⑶惯量小，易于提高系统的快速性。 　　⑷适应于高速大力矩工作

状态。

 　　⑸同功率下有较小的体积和重量。 　　 　　伺服电机原理 　　一、交流伺服电动

机

 　　交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有

两个位置互差

90°的绕组，一个是励磁绕组 Rf，它始终接在交流电压 Uf 上；另一个是控制

绕组

L，联接控制信号电压 Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。 　　交流伺服电

动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，