之前小编发了一篇关于步进电机的文章，但很多读者表示：伺服电机更好。那么，伺服电机是啥呢？到底好在哪儿呢？ 常见伺服电机 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，伺服电机、舵机、步进电机都是这种装置。所有电机都有一个通用的作用：产生驱动转矩，因此常作为用电器或各种机械的动力源。 电机都是将电能转化成其他能量的装置 与步进电机一样，伺服电机是一种从电能转化为机械转化能的电机，随时跟随命令进行动作。其官方定义是：伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，是可以连续旋转的电—机械转换器。 一般情况下，电动机主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子和其它附件组成。 伺服电机也是一样，大致上分为转子和定子两大部分。定子，是指电动机静止不动的部分；转子，顾名思义就是电动机里转动的部分。伺服电机的转子转速受输入信号控制，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度，进行输出，从而实现电能到动能的转化。 伺服电机的动态图 伺服电机通过脉冲实现定位 基本上可以这样理解，伺服电机通过脉冲实现定位。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。 直流与交流，同步与异步，伺服电机有这些分类 伺服电机有很多种，主要分类为直流伺服电机和交流伺服电机。 分类 直流伺服电机的输出转速与输入电压成正比，并能实现正反向速度控制。具有起动转矩大，调速范围宽，机械特性和调节特性的线性度好，控制方便等优点。 小攻略规格的直流伺服电机的额定转速在3000r/min以上，甚至大于10000r/min。直流力矩伺服电机（即低速直流伺服电机）可在几十转/分的低速下，甚至在长期堵转的条件下工作，因此可实现直接驱动被控件而不需减速。 直流伺服电机还可分为有刷电机和无刷电机两种。 有刷电机的刷子 有刷电机相对而言，成本低、结构简单、起动转矩大、调速范围宽且容易控制。但是需要维护，需要换碳刷，同时还会产生电磁干扰，因此对使用环境有一定要求，而且，换向电刷的磨损和易产生火花会影响其使用寿命。 因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。 而无刷电机体积小、重量轻、出力大、响应快、速度高、惯量小、转动平滑、力矩稳定，因此可适用于各种环境。同时，现在的无刷电机电机免维护、运行温度低、电磁辐射很小、寿命长。但无刷电机的控制复杂，而且目前成本较高。 交流伺服电机又可分为同步伺服电机和异步伺服电机。 其实，交流伺服电机也是一种无刷电机，进一步分为同步和异步。同步主要用脉冲控制，异步主要用模拟量控制。 目前，运动控制中一般都用同步电机，因为其功率范围大，可以做到很大的功率，而且大惯量、最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低，适合做低速平稳运行的应用。 现在，由于主要用于控制，因此市面上大多的伺服电机通常是指永磁同步电机，因为其控制响应性能最优；久而久之，大家日常说道的伺服电机通常都是指永磁同步电机。 永磁同步电机内部的转子是永磁器，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。 选择伺服电机的两大法：计算和类比 说了这么多的伺服电机，关键的做法又来了。应该如何选择伺服电机呢？ 首先看功率。伺服电机的功率在选择时应注意以下两点： 一种情况是，电机功率选得过小。那么，就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电机被烧毁。 另一种情况是，电机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利，还会造成电能浪费。 所以，一般选择需要的电机功率，都需要仔细选择，一般情况下有计算和类比这两大方法。
最常用的是类比法 除了计算方法外，最常用的是类比法来选择电机的功率。
如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大，则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右。则表明电机的功率选得过大，应调换功率较小的电机。如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上。则表明电机的功率选得过小，应调换功率较大的电机。 机器人应用伺服电机，有一些局限性 由于伺服电机特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合，因此广泛应用于注塑机、数控车床、军用设备、包装机械、纺织机械、ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。 伺服电机应用领域很广 其实，机器人三大零部件就包括了伺服电机（其他是减速器、伺服驱动器和控制器）。但是目前，机器人用上伺服电机还有些难度，比如有些伺服电机就无法达到有效精密度。 用于驱动机器人关节，电机要有最大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。特别是像机器人末端执行器（手爪）应采用体积、质量尽可能小的电动机，尤其是要求快速响应时，伺服电动机必须具有较高的可靠性，并且有较大的短时过载能力。 机器人用伺服并没有很大的难度，不过有一些局限性。目前，伺服电机里的驱动程序，是我国软肋。 在当前中国工业机器市场，85%的伺服电机是外资品牌，主流的供应商包括日本松下、安川、三菱，以及欧洲和美国的伦茨和博世力士乐。其中，2015年日系品牌占据了最大的中国市场份额——近50%。然而，中国本土企业，大多数仍处于研制试验阶段，几乎没有工业化的工业机器人伺服电机。 · E N D · 关注微信公号：caia617，即刻加入中国人工智能机器人联盟微信交流群 原创声明：本文属中国人工智能机器人产业联盟（CAIA）原创专稿，转载请注明来源、出处，如转载后恶意删除或篡改文章来源者，一经发现，CAIA将保留追究法律责任的权利。 |
|
|
来自： 昵称38666242 > 《文件夹1》
