广泛，几乎工业生产的所有领域都成为伺服系统的应用对象。

    4.

 

伺服驱动产品概况

    由于伺服驱动产品在工业生产中的应用十分广泛，市场上的相关产品种类很多，从普
通电机、变频电机、伺服电机、变频器、伺服控制器到运动控制器、单轴控制器、多轴控制器、
可编程控制器、上位控制单元乃至车间级和厂级监控工作站等一应俱全。对于用户而言可

 

以很方便地根据实际需要灵活选用。

    4.1 

 

伺服电机

        随 着 永 磁 材 料 制 造 工 艺 的 不 断 完 善 ， 新 一 代 的 伺 服 电 机 大 都 采 用 了 最 新 的
Nd2Fe14B1（铷铁硼）材料，该材料的剩余磁密、矫顽力、最大磁能积均好于其他永磁材
料，再加上合理的磁极、磁路及电机结构设计，大大地提高了电机的性能，同时又缩小了
电机的外形尺寸。新一代的伺服电机大都采用了新型的位置编码器，这种位置编码器的信
号线数量从 9 根减少到 5 根，并支持增量型和绝对值型两种类型，通信速率达 4M/s，通
信周期为 62.5μs，数据长度为 12 位，编码器分辨率为 20bit/rev，即每转生成 100 万个脉
冲，最高转速达 6000r/min，编码器电源电流仅为 16μA  

。

    伺服电机按照容量可以分为超小型（MINI 型）、小容量型、中容量型和大容量型。超小
容量型的功率范围为 10W 到 20W，小容量型的功率范围为 30W 到 750W，中容量型的功
率范围为 300W 到 15KW，大容量型的功率范围为 22KW 到 55KW。伺服电机的供电电压
范围从 100V 到 400V（单相/

 

三相）。

    4.2 

 

伺服控制单元

    传统的模拟控制虽然具有连续性好、响应速度快及成本低的优点，但也有难以克服的缺
点，如系统调试困难，容易受到环境温度变化的影响而产生漂移，难以实现柔性化设计 ，
缺乏实现复杂计算的能力，无法实现现代控制理论指导下的控制算法等。所以现代伺服控
制器均采用全数字化结构，伺服控制系统的主要理论也采用了现代的矢量控制思想，它
实现了电流向量的幅值控制和相位控制。为了提高产品的性能，新一代的伺服控制器采用

 

了多种新技术、新工艺。

    4.3 

 

上位控制

    随着工业机械化设备对高速化、高精度化和小型化以及多品种小批量化、高可靠性、免维
护性能要求的提高，安川公司为用户提供了丰富的上位机控制群可供选择。从上层的可编
程控制器（PLC）、运动控制器、机床 CNC 控制器，可一直连到底层的通用输入/输出
（I/O）控制单元和视觉传感系统。编程语言有梯形图、NC 语言、SFC 语言、运动控制语言
等，均可按照用户的要求灵活配置。系统可控制轴数从单轴到可支持多达 44 轴，控制器

 

可以连接从模拟信号到网络信号的各种信号类型。

    通用机械中使用的运动控制器包括单轴控制器、双轴控制器、运动控制器和多轴高性能
运动控制器等。高性能的超高速运动控制器的程序扫描速度约为 0.4—1ms/1000 步，最高