如何选择伺服电机?

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以下将介绍一些伺服电机系统，涉及永磁同步电机以及感应异步电机。

　　一个伺服系统，不单单是一个电机。它是一个闭环的运动系统，包
含了控制器、驱动器、电仪和反馈装置，通常一个还配有一个光学或磁
编码器。

　　伺服系统能在采用永磁（permanent magnets ，PM)技术后同步
机械，配以有刷或无刷 PM 电机，或在一个 AC 感应电机上建立异步机
械系统。

 

　　永磁同步电机 有较高的峰值，以及持续的扭矩，适用于精确位移
系统的高加速度和快速减速中的驱动伺服系统。扭矩与输入电流直接呈
比例关系。电机轴速与输入的电压相关。输入电压越高，电机的速度就
越高。扭矩和速度的比的曲线呈线性的。

　　永磁结构与电机气隙相关。如，无刷 PM 电机的结构，包含两个交
互的磁结构，移动的转子（连接着永磁）和定子线圈产生电磁反应，

 

从而出现电机的转矩和速度。

　　三相定子场能顺序产生能量，且 PM 转子跟随转子场一起完成同步
运动。一个特定的电子补偿系统，用于检查转子位置，并为定子线圈加
能量。无刷 PM 电机，在所有其他的电机中成为精确位移系统的首选，
除了汽车应用以及超大电机系统中。无刷 PM 电机是仅有的伺服电机系
统，能用于闭环扭矩、速度或位移系统。

　　不同的转子

　　AC 感应电机拥有 PM 无刷电机同样的物理特性的定子，但它的转
子结构完全不同。鼠笼结构的感应电机包含一系列的感应铝或铜条，放
置在转子结构中，连接在末端线圈。

　　这些短转子条与定子的旋转磁场互有电磁耦合感应，产生一个新

 

的转子场，并与定子场相互反应，形成转子运动。

　　在同步的定子和较慢的定子场，与实际的速度之间有差异。这个速
度的差异就是所谓的滑差。输入的频率决定了电机的速度。

　　例如，一个 60 Hz、两极的 AC 感应电机，无负载时的速度近
3,600 rpm，一个四极 AC 电机运行速度低于 1,800 rpm，根据滑差值

 

的不用而有所不同。当电机开始转矩时，滑差增加，速度降低。