伺服电机工作原理图

伺服系统包含哪些(基本组成_工作原理_应用)
伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多，但从自动控制理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。

下图给出了伺服系统组成原理框图。

图伺服系统组成原理框图
1.比较环节
比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信
2.控制器
控制器通常是计算机或PID控制电路，其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作。

3.执行环节
执行环节的作用是按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作。

机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。

4.被控对象
5.检测环节
检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。

伺服系统工作原理伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化而变化的自动控制系统，即伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。

它由计算机数字控制系统、伺服驱动器、伺服电动机、速度和位置传感器等组成。

计算机数字控制系统用来存储零件加工程序，根据编码器反馈回来的信息进行各种插补运算和软件实时控制，向各坐标轴的伺服驱动系统发出各种控制命令。

伺服驱动器和伺服电动机接收到计算机数字控制系统的控制命令后，对功率进行放大、变换与调控等处理，能够快速平滑调。

创作编号：BG7531400019813488897SX创作者：别如克*伺服电机内部结构伺服电机工作原理伺服电机原理一、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。

伺服电机内部结构及其⼯作原理伺服电机⼯作原理伺服电机原理⼀、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。

伺服电机的原理图及接线方法一、伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电动机，通常由电机、编码器、控制器和驱动器组成。

其工作原理是通过控制器不断监测编码器反馈的位置信息，然后与设定值进行对比，从而调整电机的输出来使得实际位置与设定位置相匹配。

二、伺服电机的原理图伺服电机的原理图主要包括电机、编码器、控制器和驱动器四个部分的连接。

其中，电机和编码器通过接线板连接，接线板通过信号线与控制器连接，控制器再通过信号线与驱动器相连。

2.1 电机连接电机通常有三个电源线，分别对应A、B、C相。

A相与编码器的A相连接，B相与编码器的B相连接，C相接地。

2.2 编码器连接编码器是用来反馈电机实际位置的装置，其A、B两相分别与控制器的A、B相连接，Z相连接控制器的Z相。

2.3 控制器连接控制器是伺服电机的“大脑”，接收编码器反馈的信号，并通过PID控制算法计算出控制电机转速的信号。

通常控制器有供电、地线，编码器A、B、Z相，驱动器A、B、C相等多条接线。

2.4 驱动器连接驱动器是将控制器输出的信号转化为电机可接受的电流信号，通过调节电流来控制电机的运动。

驱动器通常有三个相线与电机相对接，还有控制信号线与控制器连接。

三、伺服电机的接线方法1.首先，确定每个部分的接线方式，根据原理图正确连接电机、编码器、控制器和驱动器之间的信号线。

2.确保接线板的接口清晰，无损坏，连接稳固。

3.接线完成后，检查每个部分的接口是否牢固，信号线是否接错。

4.打开控制器电源，按照调试程序进行测试，观察电机的运动是否符合设定值。

四、总结伺服电机通过精确的控制算法实现了高精度的位置控制，其原理图及接线方法是确保电机正常运行的关键环节。

正确理解和掌握伺服电机的工作原理，能够帮助工程师更好地设计和维护伺服系统。

伺服电机工作原理图动画讲解伺服电机是一种能够根据反馈信号自动调整输出的电动机，它在自动化控制系统中扮演着重要的角色。

了解伺服电机工作原理对于理解其运行机制和应用至关重要。

下面通过动画方式讲解伺服电机的工作原理图，帮助读者更好地理解其运行过程。

1. 伺服电机结构伺服电机由电机本体、编码器、控制器和驱动器等组成。

其中电机本体负责转动输出，编码器负责反馈位置信息，控制器根据反馈信号实时调整输出，驱动器负责提供电力驱动电机运转。

2. 工作原理图解•步骤1：控制器接收用户输入指令，计算出需要转动的角度或位置。

•步骤2：控制器将计算结果发送到驱动器。

•步骤3：驱动器接收到控制信号后，通过电力驱动电机转动。

•步骤4：编码器实时监测电机转动位置，并将反馈信号发送给控制器。

•步骤5：控制器根据编码器反馈信号调整输出，使电机按指令转动到正确位置。

•步骤6：电机到达目标位置后，停止转动并保持稳定位置。

3. 动画演示下面通过动画演示伺服电机的工作原理图：伺服电机动画伺服电机动画从动画中可以清晰地看到控制器、驱动器、编码器和电机之间的工作关系，以及如何实现精确控制角度和位置。

这种动画讲解形式生动直观，有助于读者快速理解和掌握伺服电机的工作原理。

4. 应用领域伺服电机广泛应用于机器人、数控机床、自动化生产线等领域，能够实现精确的位置控制和运动控制。

由于其快速响应、高精度的特点，成为自动化控制系统中不可或缺的一部分。

结语通过动画形式讲解伺服电机的工作原理图，更直观地展现了其工作过程和各部件之间的协作关系。

掌握伺服电机的工作原理对于工程师和研究人员在实际应用中具有重要意义，希望本文能够帮助读者更好地理解伺服电机的工作原理。

以上就是有关伺服电机工作原理图的动画讲解，希朴希望能对你有所帮助！。

第四节 直流电机伺服系统伺服电机是转速及方向都受控制电压信号控制的一类电动机，常在自动控制系统用作执行元件。

伺服电机分为直流、交流两大类。

直流伺服电机在电枢控制时具有良好的机械特性和调节特性。

机电时间常数小，起动电压低。

其缺点是由于有电刷和换向器，造成的摩擦转矩比较大，有火花干扰及维护不便。

直流伺服电动机的结构与一般的电机结构相似，也是由定子、转子和电刷等部分组成，在定子上有励磁绕组和补偿绕组，转子绕组通过电刷供电。

由于转子磁场和定子磁场始终正交，因而产生转矩使转子转动。

由图6-30可知，定子励磁电流产生定子电势F s ，转子电枢电流αi 产生转子磁势为F r ，F s 和F r 垂直正交，补偿磁阻与电枢绕组串联，电流αi 又产生补偿磁势F c ，F c 与F r 方向相反，它的作用是抵消电枢磁场对定子磁场的扭斜，使电动机有良好的调速特性。

永磁直流伺服电动机的转子绕组是通过电刷供电，并在转子的尾部装有测速发电机和旋转变压器（或光电编码器），它的定子磁极是永久磁铁。

我国稀土永磁材料有很大的磁能积和极大的矫顽力，把永磁材料用在电动机中不但可以节约能源，还可以减少电动机发热，减少电动机体积。

永磁式直流伺服电动机与普通直流电动机相比有更高的过载能力，更大的转矩转动惯量比，调速范围大等优点。

因此，永磁式直流伺服电动机曾广泛应用于数控机床进给伺服系统。

由于近年来出现了性能更好的转子为永磁铁的交流伺服电动机，永磁直流电动机在数控机床上的应用才越来越少。

二、直流伺服电机的调速原理和常用的调速方法由电工学的知识可知：在转子磁场不饱和的情况下，改变电枢电压即可改变转子转速。

直流电机的转速和其它参量的关系可用式6-19表示：φe K IRU n -=（6-19） 式中：n ——转速，单位为rpm ；U ——电枢电压，单位为V ； I ——电枢电流，单位为A ；R ——电枢回路总电压，单位为Ω； φ——励磁磁通，单位为Wb （韦伯）； K e ——由电机结构决定的电动势常数。

1、伺服电机工作原理：伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。

伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，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。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。

有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。

因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

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。

控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。

电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。

交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。

大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。

因而适合做低速平稳运行的应用。

伺服电机内部的转子是永磁铁，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。

伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。

直流伺服是梯形波。

但直流伺服比较简单，便宜。

2、伺服电机内部结构详图3、交流伺服电机工作驱动4、伺服电机应用：。