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伺服電機

“伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思。“伺服電機”可以理解為服從控制信號指揮的電機：在控制信號發出之前，轉子靜止不動;當控制信號發出時，轉子立即轉動;當控制信號消失時，轉子能即時停轉。

伺服電機是自動控制裝置中被用作執行元件的微特電機，其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中用作執行元件，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。

步進和交流電機運行性能

步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠。

伺服電機選型

針對伺服電機選型問題，有兩種情況，一種是參數選型，一種是設計選型。

參數選型：機械機構已確定，且已知轉速、扭矩、慣量等選型參數。此時，可根據伺服電機規格表直接選型。

設計選型：發生的機械設計階段，此時需要根據機械末端的位置、速度、精度、動態特性等要求，確定機械機構和減速裝置。在機械設計過程中，需計算得出電機的轉速、扭矩、慣量比等參數。而后根據伺服電機規格表選型。

伺服電機慣量比

負載映射慣量與電機轉子慣量的比值即慣量比。

機械機構設計完成后，要合理選擇伺服電機，把慣量比限制在一定的范圍內，使負載映射慣量與電機轉子慣量相匹配。慣量匹配需要根據設備的動態特性、精度要求、負載變化范圍等因素綜合設計。高動態設備的慣量比一般小于3，比如機床、金屬加工設備等。普通設備慣量比，一般小于7，如普通焊接機、包裝設備等。低要求設備，一般小于10，如皮帶傳輸、重載變位機等。

可結合選擇減速比進行慣量匹配。如前文所述，負載在電機軸上的映射慣量與減速比的平方成反比。增大減速比，可以顯著減小負載映射到電機軸上的慣量，即減小伺服電機的負載。此時，在負載機械慣量不變的情況下，選擇大減速比的減速機，可對應選擇容量較小的伺服電機，降低綜合成本。