伺服电机工作原理
  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。 自从德国

MANNESMANN 的 Rexroth 公司

的

Indramat 分部在 1978 年汉诺威贸易博览会上正式推出 MAC 永磁交流伺服

电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到
20 世纪 80 年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都
转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方
面存在不足，尚不能完全满足运动控制的要求，近年来随着微处理器、新型数字
信号处理器（

DSP）的应用，出现了数字控制系统，控制部分可完全由软件进

   

行，分别称为摪胧只瘮或抟旌鲜綌、撊只瘮的永磁交流伺服系统。 到目前为止，
高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用
快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩