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伺服電機簡介

伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，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，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高等特性，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象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

伺服電機與步進電機的性能比較

矩頻特性不同。步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其zui高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。

過載能力不同。步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以三洋交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其轉矩為額定轉矩的二到三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。

伺服電機相關參數設置方法

1、位置前饋增益：設定位置環的前饋增益。設定值越大時，表示在任何頻率的指令脈沖下，位置滯后量越小位置環的前饋增益大，控制系統的高速響應特性提高，但會使系統的位置不穩定，容易產生振蕩。不需要很高的響應特性時，本參數通常設為0表圍：0~100% 。

2、位置比例增益：設定位置環調節器的比例增益。設置值越大，增益越高，剛度越大，相同頻率指令脈沖條件下，位置滯后量越小。但數值太大可能會引起振蕩或超調。參數數值由具體的伺服驅動器系統型號和負載情況而定。

3、速度積分時間常數：設定速度調節器的積分時間常數。設置值越小，積分速度越快。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載情況確定。一般情況下，負載慣量越大，設定值越大。在系統不產生振蕩的條件下，盡量設定較小的值。

4、速度比例增益：設定速度調節器的比例增益。設置值越大，增益越高，剛度越大。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載值情況確定。一般情況下，負載慣量越大，設定值越大。在伺服驅動器系統不產生振蕩的條件下，盡量設定較大的值。

伺服電機驅動器制動阻力的產生

同步電機可作為電動機旋轉，也可作為發電機發電。伺服電機加速旋轉時相當于電動機，但減速旋轉時就轉為發電機，這是旋轉電機的特性。根據弗萊明左手定則及弗萊明右手定則、楞次定律可解釋這種現象。

電機轉為發電機時，電流將反饋回驅動器，電機軸產生阻力，驅動器必須將多余電流轉成熱能消耗，消耗方法就是加制動阻抗，將電流導入制動阻抗轉成熱能。制動阻抗的容量隨電機功率及負載大小不同，供應商一般提供相應的規格，以便選用。小功率伺服電機驅動器內部一般配置容量足夠的制動阻抗，大功率伺服電機驅動器一般外加制動阻抗，與變頻器使用的方法相同。