伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機，其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。

　　伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類

　　交流伺服電機的基本構造與交流感應電動機(異步電機)相似。 在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf，接恒定交流電壓，利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化，達到控制電機運行的目的。 交流伺服電機具有運行穩(wěn)定、可控性好、響應快速、靈敏度高以及機械特性和調節(jié)特性的非線性度指標嚴格(要求分別小于10%～15%和小于15%～25%)等特點。

　　直流伺服電機基本構造與一般直流電動機相似。電機轉速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E為電樞反電動勢，K為常數(shù)，j為每極磁通，Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流，Ra為電樞電阻，改變Ua或改變φ，均可控制直流伺服電動機的轉速，但一般采用控制電樞電壓的方法，在永磁式直流伺服電動機中，勵磁繞組被永久磁鐵所取代，磁通φ恒定。直流伺服電動機具有良好的線性調節(jié)特性及快速的時間響應。

　　直流伺服電機的優(yōu)點和缺點

　　優(yōu)點：速度控制精確，轉矩速度特性很硬，控制原理簡單，使用方便，價格便宜。

　　缺點：電刷換向，速度限制，附加阻力，產(chǎn)生磨損微粒(無塵易爆環(huán)境不宜)

　　交流伺服電機的優(yōu)點和缺點

　　優(yōu)點：速度控制特性良好，在整個速度區(qū)內(nèi)可實現(xiàn)平滑控制，幾乎無振蕩，90%以上的高效率，發(fā)熱少，高速控制，高精確度位置控制(取決于編碼器精度)，額定運行區(qū)域內(nèi)，可實現(xiàn)恒力矩，慣量低，低噪音，無電刷磨損，免維護(適用于無塵、易爆環(huán)境)

　　缺點：控制較復雜，驅動器參數(shù)需要現(xiàn)場調整PID參數(shù)確定，需要更多的連線。

　　直流伺服電機分為有刷和無刷電機

　　有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便(換碳刷)，產(chǎn)生電磁干擾，對使用環(huán)境有要求，通常用于對成本**的普通工業(yè)和民用場合。

　　無刷電機體積小重量輕，出力大響應快，速度高慣量小，力矩穩(wěn)定轉動平滑，控制復雜，智能化，電子換相方式靈活，可以方波或正弦波換相，電機免維護，高效節(jié)能，電磁輻射小，溫升低壽命長，適用于各種環(huán)境。

　　交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，其功率范圍大，功率可以做到很大，大慣量，**轉速低，轉速隨功率增大而勻速下降，適用于低速平穩(wěn)運行場合。伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

　　直流伺服電機分為有刷電機和無刷電機：有刷電機結構簡單、成本低、調速范圍寬、起動轉矩大、控制容易，需要維護，但維護方便(換碳刷)，因此它可用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機具有產(chǎn)量大、重量輕、體積小、速度高、響應快、慣性小、轉動平穩(wěn)、轉矩穩(wěn)定等優(yōu)點，控制復雜、易于實現(xiàn)智能化，其電子換向方式靈活，可以是方波換向，也可以是正弦波換向。電機效率高、免維護、電磁輻射小、工作溫度低、使用壽命長，可在各種環(huán)境下使用。DC伺服電機可用于火花機、機械手、精 密機床等，同時可配2500P/R標準編碼器和高解析的速度表，還可配減速器，為機械設備帶來可靠的精度和高扭矩。直流伺服電機調速好、單位重量體積小、輸出功率高，比交流電機大，遠遠超過步進電機，多級結構的力矩波動較小。

　　交流伺服電機也是無刷電機，分為同步電機和異步電機。目前運動控制一般采用同步電機，功率范圍大，可以實現(xiàn)很大的功率。交流伺服電機慣性大、轉速高、轉速低，隨著功率的增加迅速降低，因此適合低速穩(wěn)定運行。交流伺服電機的定子結構與電容分相單相異步電機的定子結構基本相似，它的定子裝有兩個位置相差90的繞組，一個是勵磁繞組Rf，始終接交流電壓Uf;另一個是連接到控制信號電壓Uc的控制繞組L。因此，交流伺服電機也稱為雙伺服電機。交流伺服電機的轉子通常采用鼠籠式，但是為了使伺服電機具有寬調速范圍、線性機械特性、無“自轉”現(xiàn)象和快速響應性能，它與普通電機相比應具有轉子電阻大和轉動慣量小兩個特點。

　　伺服電機內(nèi)部的轉子是一個磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成一個電磁場，轉子在這個磁場的作用下旋轉。同時，電機的編碼器將信號反饋給驅動器，驅動器將反饋值與目標值進行比較，調整轉子的旋轉角度，伺服電機的精度取決于編碼器的精度。

　　在數(shù)控機床中，進給系統(tǒng)常用直流伺服電機主要有以下幾種：

　　(1)小慣性直流伺服電機

　　小慣性直沈伺服電機因轉動慣盆小而得名。這類電機一般為水磁式，電樞繞組有無相電樞式、印刷電樞式和空心杯電樞式三種。因為小慣量直流電機最大限度地減小了電樞的轉動慣量。所以能獲得最快的響應速度。在早期的數(shù)控機床上。這類伺服電機應用得比較多。小恤見伺服電機在有些國家的數(shù)控機床上至今仍然在使用。如法國等。

　　(2)直流力矩電機

　　又稱大慣量寬調速直流伺服電機。一方面，由于它的轉子直徑較大。線圈繞組匝數(shù)增加。力矩大。轉動飯盆比較其他類型電機大。且能夠在較大過載轉矩時長時間地工作。因此可以直接與絲杠相連，不豁要中間傳動裝置。另一方面，由于它沒有勵磁回路的損耗，它的外型尺寸比類似的其他直流伺服電機小。它還有一個突出的特點，是能夠在較低轉速下實現(xiàn)平穩(wěn)運行，最低轉速可以達到1r/min，甚至0.1r/min。因此。這種伺服電機在數(shù)控機床上得到了廣泛地應用。

　　(3)無刷直流伺服電機

　　這種伺服電機又叫無整流子電機。它沒有換向器。由同步電機和逆變器組成，逆變器由裝在轉子上的轉子位置傳感器控制。它實質是一種交流調速電機，由于其調速性能可達到直流伺服發(fā)電機的水平。又取消了換向裝置和電刷部件，大大地提高了電機的使用壽命。