伺服電機(jī)的工作原理

伺服電機(jī)的工作原理比較簡單，但是其工作比較高效。伺服電路內(nèi)置在電機(jī)單元內(nèi)部，它使用一根通常配有齒輪的柔性軸。電信號(hào)控制電機(jī)，也決定軸的移動(dòng)量。伺服電機(jī)內(nèi)部設(shè)置簡單：小型直流電機(jī)，控制電路和電位器。直流電機(jī)通過齒輪連接在控制輪上，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電位器的電阻發(fā)生變化，控制電路能夠精確調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)和方向。

當(dāng)軸處于正確的(理想的)位置時(shí)，電機(jī)停止供電。如果軸沒有停在目標(biāo)的位置，電動(dòng)機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，直到進(jìn)入正確的方向。目標(biāo)的位置通過使用電脈沖的信號(hào)線傳送。所以，電機(jī)的速度與實(shí)際和理想的位置成正比。當(dāng)電機(jī)接近所需位置時(shí)，電機(jī)開始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，但電機(jī)轉(zhuǎn)到較遠(yuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速很快。換句話說，伺服電機(jī)只需要盡可能快地完成任務(wù)，這使得它們成為高效率的設(shè)備。

交流伺服電動(dòng)機(jī)在沒有控制電壓時(shí)，氣隙中只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場，轉(zhuǎn)子上沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而靜止不動(dòng)。當(dāng)有控制電壓且控制繞組電流和勵(lì)磁繞組電流不同相時(shí)，則在氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。但是對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)要求不僅是在控制電壓作用下就能啟動(dòng)，且電壓消失后電動(dòng)機(jī)應(yīng)能立即停轉(zhuǎn)。如果伺服電動(dòng)機(jī)控制電壓消失后像一般單相異步電動(dòng)機(jī)那樣繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則出現(xiàn)失控現(xiàn)象，我們把這種因失控而自行旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。

傳統(tǒng)直流伺服電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與普通直流電動(dòng)機(jī)完全相同，依靠電樞電流與氣隙磁通的作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通常采用電樞控制方式，即在保持勵(lì)磁電壓不變的條件下，通過改變電樞電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。電樞電壓越小，則轉(zhuǎn)速越低；電樞電壓為零時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。由于電樞電壓為零時(shí)電樞電流也為零，電動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，不會(huì)出現(xiàn)“自轉(zhuǎn)”。