伺服電機(jī)分為AC交流伺服和DC伺服電機(jī)，那么這兩者有什么區(qū)別呢？
交流伺服電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)類似于交流感應(yīng)電機(jī)(異步電機(jī))。在定子上，有兩個(gè)相空間偏移90度的勵(lì)磁繞組Wf和控制繞組WcoWf，它們以恒定的交流電壓連接。通過使用施加在Wc上的交流電壓或相位變化，可以控制電機(jī)。伺服電機(jī)交流具有運(yùn)行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快、靈敏度高的特點(diǎn)，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性指標(biāo)嚴(yán)格(分別小于10%~15%和小于15%~25%)。
DC伺服電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):速度控制準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性硬，控制原理簡單，使用方便，價(jià)格低廉。
缺點(diǎn):電刷換向、限速、附加電阻、磨損顆粒(不適合無塵易爆環(huán)境)。
伺服電機(jī)DC電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與普通DC電機(jī)相似。電機(jī)轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，其中E為電樞反電動(dòng)勢，K為常數(shù)，J為每極磁通量，Ua和Ia為電樞電壓和電樞電流，Ra為電樞電阻。改變Ua或φ可以控制DC伺服電機(jī)的速度。然而，在永磁DC伺服電機(jī)中，勵(lì)磁繞組被永磁體取代。DC伺服電機(jī)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性和快速的時(shí)間響應(yīng)。
AC伺服電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):調(diào)速特性好，全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)控制平穩(wěn)，幾乎無振蕩，90%以上效率高，發(fā)熱少，高速控制，高精度位置控制(取決于編碼器精度)，恒轉(zhuǎn)矩，低慣性，低噪音，額定工作范圍內(nèi)無電刷磨損，免維護(hù)(適用于無塵、易爆環(huán)境)。
缺點(diǎn):控制復(fù)雜，需要現(xiàn)場調(diào)整驅(qū)動(dòng)參數(shù)來確定PID參數(shù)，需要更多的連接。
DC伺服電機(jī)可分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)。
無刷電機(jī)具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、易于控制和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但容易維護(hù)(更換碳刷)，產(chǎn)生電磁干擾，需要使用環(huán)境。通常用于成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機(jī)具有體積小、重量輕、輸出大、響應(yīng)快、轉(zhuǎn)速高、慣性小、轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)平穩(wěn)、控制復(fù)雜智能、電子換向方式靈活、方波或正弦波換向、電機(jī)免維護(hù)、高效節(jié)能、電磁輻射低、溫升低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種環(huán)境。
伺服電機(jī)交流也是無刷電機(jī)，分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。目前運(yùn)動(dòng)控制一般采用同步電機(jī)，功率范圍大，功率大，慣性大，最大轉(zhuǎn)速低，且隨著功率的增加恒速下降，適用于低速穩(wěn)定運(yùn)行的場合。
伺服電機(jī)里面的轉(zhuǎn)子是永磁體，驅(qū)動(dòng)器控制U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在這個(gè)磁場的作用下旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，電機(jī)提供的編碼器將反饋信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)器，并將反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，從而調(diào)整轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。伺服電機(jī)的精度取決于編碼器的精度(行數(shù))。
隨著永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展，DC伺服系統(tǒng)面臨著被淘汰的危機(jī)[/p][p=30，2，左]自20世紀(jì)80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)取得了突出的發(fā)展，各國著名電氣制造商相繼推出了新的交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品。交流伺服系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，這使得DC伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機(jī)。
與DC伺服電機(jī)相比，交流伺服電機(jī)具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
(1)無電刷和換向器，運(yùn)行更可靠，免維護(hù)。
??The定子繞組發(fā)熱大大減少。
⑶慣性小，系統(tǒng)快速響應(yīng)性好。
⑶高速高扭矩工況良好。
5.同等功率下體積小重量輕。
伺服電機(jī)原則
交流伺服電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與電容分相單相異步電機(jī)基本相似。定子配有兩個(gè)位置相差90度的繞組。一個(gè)是激勵(lì)繞組Rf，它總是連接到交流電壓Uf。另一個(gè)是控制繞組L，與控制信號(hào)電壓Uc相連。所以交流伺服電機(jī)也叫雙伺服電機(jī)。
交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電機(jī)具有更寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性、無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)性能，與普通電機(jī)相比應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小兩個(gè)特點(diǎn)。目前廣泛使用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種:一種是采用高電阻率導(dǎo)電材料制成的高電阻率導(dǎo)電棒的鼠籠式轉(zhuǎn)子，為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，將轉(zhuǎn)子做成細(xì)長形；另一種是鋁合金制成的空心杯狀轉(zhuǎn)子，杯壁只有0.2-0.3毫米，空心杯狀轉(zhuǎn)子因其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、響應(yīng)快、運(yùn)行穩(wěn)定而得到廣泛應(yīng)用。
交流伺服電機(jī)沒有控制電壓時(shí)，定子中只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場，轉(zhuǎn)子靜止。當(dāng)存在控制電壓時(shí)，定子中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。在負(fù)載不變的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著控制電壓的大小而變化，當(dāng)控制電壓的相位相反時(shí)，伺服電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。
雖然交流伺服電機(jī)的工作原理與電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電機(jī)相似，但前者的轉(zhuǎn)子電阻遠(yuǎn)大于后者，因此與電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)相比，伺服電機(jī)有兩個(gè)顯著特點(diǎn):
1.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大:由于轉(zhuǎn)子阻力大，轉(zhuǎn)矩特性(機(jī)械特性)更接近線性，具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此，定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子就立即旋轉(zhuǎn)，其特點(diǎn)是啟動(dòng)快，靈敏度高。
2.工作范圍廣:運(yùn)行穩(wěn)定，噪音低。[/p][p=30，2，左]3。無自旋轉(zhuǎn):一旦失去控制電壓，運(yùn)行中的伺服電機(jī)將停止運(yùn)行。
