工控伺服系统技术掌握精髓伺服电机全能手
导语：伺服电机（servomotor），这是一种在伺服系统中控制机械元件运转的高精度、高速执行设备。它通过将输入的电压信号转换成轴上的角位移或角速度输出，成为自动控制系统中的关键执行元件。伺服电机又被称为执行电动机，其最大特点是：在有控制电压时转子立即旋转，无控制电压时转子立即停转。这种灵敏度极高且具有迅速响应特性的性能，使得伺服电机在工业自动化领域发挥着至关重要的作用。
一、交流伺服电机
基本结构与工作原理
交流伺服电机主要由定子和转子构成，定子的铁心通常采用硅钢片叠压制成，其中嵌入了励磁绕组和控制绕组。当没有控制信号时，只有励磁绕组产生脉动磁场，使得静止不动。而当加入合适大小和方向的控制信号后，气隙内产生旋转磁场，并生成足够大的力矩使得轉子沿着旋轉磁場方向旋轉。但是为了确保在没有信号的情况下能立即停止运动，而不是像一般异步马达那样持续运行，我们需要增加额外阻抗，如增大变阻器或使用感应型变流器，这样就可以消除自启动现象，同时扩大调速范围、改善调节特性以及提高响应速度。
控制方法
为了实现更精确的位置跟踪和速度控制，可以采用幅值-相位联合调控策略，即同时改变幅值和相位。这使得我们能够对调整参数进行更加细致地操控，从而达到更好的稳定性和快速反应能力。
二、直流伺服電機
结构与基本工作原理
直流伺服電機包括传统式與無刷式兩種，它們結構上與普通直流電動機幾乎相同，但具有更小的惯量，以便於快速響應。此外，由于沒有“自轉”問題，因此无需額外阻抗以確保準確停止。
控制方式
传统直流伺服電機通過調整電枢輸出來實現調速，在保持励磁不變的情況下改变其大小從而影響轉速，這樣就可以實現精確的位置跟踪及速度調節。
三、交直流伺服電機之間的區別
虽然两种类型都能提供高度可靠、高效率且灵活性的运动解决方案，但它们各自具有一些独特优缺点：
直流型由于拥有较小尺寸但成本较高，通常用于需要最高精度、高频率响应以及低噪声操作环境。
交流型则因其结构简单且成本较低，被广泛应用于各种工业自动化任务中，有助于减少生产成本并提升效率。
总之，选择哪一种依赖于具体应用需求，不同行业可能会偏好不同的技术标准。
