伺服电机自转

伺服电动机的介绍
伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，将所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

伺服电动机包括直流和交流两类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

交流伺服电动机广泛用于自动控制系统中，比较常用的的交流伺服电动机是小型或微型的两相异步鼠笼式转子电机，在电机的定子上装有两个空间上相差90度电角度的绕组，一个绕组为励磁绕组，该绕组一般接在电压恒定的电网上；另一个绕组为控制绕组，该绕组接控制电压，控制电压与励磁电压为同频率。

伺服电动机的定子绕组与单相电机的工作绕组与起动绕组有些相似，主要的区别在于伺服电机的控制电压是一个变化值。

当控制电压为零时，电机气隙中只有一个脉振磁场，没有起动转矩，因而电机的转子处于静止状态；当控制电压大于零时，则在电机气隙中产生一
个椭圆形的旋转磁场，因而电机就因为起动转矩的作用而进行旋转。

电机中电磁转矩决定于控制电压的大小和相位，因而通过控制电压大小和相位的调整，即可按照不同的需求实现电机的起动、制动、旋转及变速，控制电压的大小和相位是影响电机电磁转矩的主要变量，可以通过单纯的调整一个变量和两个变量或同时调整的方式，实现电机的控制。

可以采用单纯的恒值控制，即控制电压的幅值不变，通过改变控制电压相位的方式进行；也可以采用单纯的相位控制，将不改变控制电压的相位，而通过调整控制电压大小的方式进行；当然，也可以采用控制电压幅值及相位同时改变的方式。

为了提高伺服电机的精度和高效能，现代伺服电机大多为永磁电机。

在自动控制系统中，为了避免误动作，要求控制信号消失时电机能自动并立即停止，这也是伺服电机的优势所在。

交流伺服电机自转的原因交流伺服电机自转的原因在工业自动化领域中，伺服电机可以说是一个非常常见的设备，其具有极高的精度和稳定性，经常用于生产线的控制。

但是，在实际应用中，很容易发现伺服电机常常出现自转的情况，这对生产线的操作带来了不小的困扰。

那么，交流伺服电机自转的原因是什么呢？下面就来一一分析。

安装不平衡交流伺服电机的安装非常关键，如果在安装时存在不平衡的情况，就会导致电机出现自转的问题。

比如，如果在伺服电机装配时没有将各个部件安装到正确的位置，设备的转子和磁极之间会存在松动，这就可能导致电机轴承间接生气开始转动。

而且，在应用伺服电机的时候，如果准确的安装位置不到位或者齿轮轴承没有与马达对齐，同样也会导致电机出现自转的问题。

控制信号干扰交流伺服电机在工作过程中需要接受外部信号的控制，如位置反馈信号、速度信号等，如果这些控制信号受到干扰，就会导致电机自转。

例如，当伺服电机接受到负载的位置反馈信号或速度信号时，如果这些信号被强烈的外部干扰，就会导致电机轻微地摇晃，从而产生自转。

扭矩不足交流伺服电机需要通过足够的扭矩来产生相应的转动力，如果扭矩不足，那么就可能会导致电机自转。

这是因为控制器会尝试通过控制信号来提供足够的扭矩以供电机转动，但当电机达到所需的转动速度时，由于扭矩不足，电机可能会发生自转，从而导致设备的运转受到干扰。

结语交流伺服电机的自转问题，可能是由多种因素引起的。

我们需要在日常使用中注意以下概述的几个方面：确保正确安装位置，准确定位齿轮轴承，及时查看控制信号的可靠性，以及保证电机的扭矩足够大，这样才能够减轻电机自转的情况，提高生产线的运行效率，使优秀的设备发挥出应有的性能，为企业创造增量。

伺服电机常见故障与维修伺服电机常见故障与维修伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服电机常见结构如下：伺服电机常见故障与维修方法如下：一、电机上电，机械振荡(加／减速时)引发此类故障的常见原因有：①脉冲编码器出现故障。

此时应检查伺服系统是否稳定，电路板维修检测电流是否稳定，同时，速度检测单元反馈线端子上的电压是否在某几点电压下降，如有下降表明脉冲编码器不良，更换编码器；②脉冲编码器十字联轴节可能损坏，导致轴转速与检测到的速度不同步，更换联轴节；③测速发电机出现故障。

修复，更换测速机。

维修实践中，测速机电刷磨损、卡阻故障较多，此时应拆下测速机的电刷，用纲砂纸打磨几下，同时清扫换向器的污垢，再重新装好。

二、电机上电，机械运动异常快速(飞车)出现这种伺服整机系统故障，应在检查位置控制单元和速度控制单元的同时，还应检查：①脉冲编码器接线是否错误；②脉冲编码器联轴节是否损坏；③检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。

一般这类现象应由专业的电路板维修技术人员处理，负责可能会造成更严重的后果。

三、主轴不能定向移动或定向移动不到位出现这种伺服整机系统故障，应在检查定向控制电路的设置调整、检查定向板、主轴控制印刷电路板调整的同时，还应检查位置检测器(编码器)的输出波形是否正常来判断编码器的好坏(应注意在设备正常时测录编码器的正常输出波形，以便故障时查对)。

四、坐标轴进给时振动应检查电机线圈、机械进给丝杠同电机的连接、伺服系统、脉冲编码器、联轴节、测速机。

五、出现NC错误报警NC报警中因程序错误，操作错误引起的报警。

伺服电机知识汇总（直流/交流伺服电机）伺服电机servomotor“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。

“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动;当控制信号发出时，转子立即转动;当控制信号消失时，转子能即时停转。

伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。

伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。

在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf，接恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电机运行的目的。

交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%～15%和小于15%～25%)等特点。

直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。

电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E 为电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia为电枢电压和电枢电流，Ra为电枢电阻，改变Ua或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被永久磁铁所取代，磁通φ恒定。

直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。

直流伺服电机的优点和缺点优点：速度控制精确，转矩速度特性很硬，控制原理简单，使用方便，价格便宜。

缺点：电刷换向，速度限制，附加阻力，产生磨损微粒(无尘易爆环境不宜)交流伺服电机的优点和缺点优点：速度控制特性良好，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的高效率，发热少，高速控制，高精确度位置控制(取决于编码器精度)，额定运行区域内，可。

伺服电机原理一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。

所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。

目前应用较多的转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳，因此被广泛采用。

交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。

当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。

交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点：1、起动转矩大由于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。

它可使临界转差率S0＞1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。

因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。

2、运行范围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。

当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1－S1、T2－S2曲线）以及合成转矩特性（T－S曲线）交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。

伺服电机的工作原理是怎样的呢？伺服电机是一种能够精确控制旋转角度的电机，适用于许多需要高精度控制的应用领域，如自动化控制、机器人、航空航天等。

那么，伺服电机的工作原理是怎样的呢？什么是伺服电机？伺服电机是一种动态控制系统，由电机、减速器、编码器、控制器等组成。

它能够响应外界信号，输出相应的转动角度或转速，实现精确的控制。

伺服电机具有开环控制和闭环控制两种控制方式，其中闭环控制是实现高精度控制的主要手段。

伺服电机的工作原理伺服电机利用闭环控制系统实现精准控制。

闭环控制系统包括控制器、编码器、芯片等，其基本工作原理如下：1.控制器发出指令：控制器根据外界的控制信号，发出需要转动的角度或转速指令。

2.编码器检测转动角度：电机转动时，编码器检测电机转动的角度并返回给控制器。

3.控制器计算误差：控制器比较实际转动角度与指令转动角度的误差，计算出偏差量。

4.控制器发出校正信号：控制器将计算出的校正信号返回给电机，以便修正误差。

5.电机转动，完成闭环控制：根据控制器发送的校正信号，电机进行转动，校正误差，直至实际转动角度与指令转动角度相等。

伺服电机在闭环控制下，能够快速、准确地响应控制信号，实现精准的控制。

伺服电机的特点伺服电机具有以下特点：1.高精度：伺服电机采用闭环控制，能够实现高精度的转动角度和转速控制。

2.快速响应：伺服电机的控制系统响应速度快，能够在短时间内完成转动角度和转速的变化。

3.广泛应用：伺服电机适用于许多领域，如机器人、航空航天、自动化控制等，能够满足不同需求的控制要求。

总结伺服电机是一种能够实现高精度控制的电机，采用闭环控制方式，具有快速响应、高精度和广泛应用等优点。

了解伺服电机的工作原理，对于使用和维护伺服电机具有重要意义。

伺服电机的原理及应用有哪些伺服电动机又称执行电动机，在自动掌控系统中，用作执行元件，把所收到的电信号，转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类，其重要特点是：当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的加添而匀速下降。

一、伺服电机是一个典型闭环反馈系统减速齿轮组由电机驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给掌控线路板，掌控线路板将其与输入的掌控脉冲信号比较，产生矫正脉冲，并驱动电机正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令矫正脉冲趋于为0，从而达到使伺服电机定位的目的。

伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器掌控的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，驱动器依据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。

伺服电机的精度决议于编码器的精度（辨别率）。

1、直流伺服电机：输入或输出为直流电能的旋转电机。

它的模拟调速系统一般是由2个闭环构成的，既速度闭环和电流闭环，为使二者能够相互协调、发挥作用，在系统中设置了2个调整器，分别调整转速和电流。

2个反馈闭环在结构上采纳一环套一环的嵌套结构，这就是所谓的双闭环调速系统，它具有动态响应快、抗力强等优点，因而得到广泛地应用。

直流伺服电机可应用在火花机，机器手，的机器等，同时可加配减速箱，令机器设备带来牢靠的精准性及高扭力。

2、交流伺服电机：输入或输出为交流电能的旋转电机。

交流伺服电机分为同步和异步电机。

同步电机的重要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。

作为发电机运行是同步电机zui重要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种紧要的运行方式。

同步电动机的功率因数可以调整，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。

异步电机负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。

异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能充足大多数工农业生产机械的传动要求。