工控大揭秘：伺服电机

伺服电机 的作用是将输入的电压信号转换成轴上的角位移或角速度，在自动控制系统中常被用作执行机构，因此伺服电机又称为执行机构电机。它最大的特点是有控制电压时转子立即旋转，无控制电压时立即停止。轴的方向和速度由控制电压的方向和大小决定。伺服电机分为AC（交流）和DC（直流）。

一、DC伺服电机。

1.基本结构。

传统的DC伺服电机是一种普通的小容量DC电机，包括单独励磁电机和永磁电机，其结构与普通DC电机基本相同。

杯形电枢DC 伺服电机的转子采用非磁性空心杯形缸体，重量轻，转动惯量小，响应快。在由软磁材料制成的转子的内定子和外定子之间旋转具有大的气隙。

无刷DC伺服电机采用电子换向装置代替传统的电刷和换向器，使其工作更加可靠。其定子铁芯结构与普通DC电机基本相同。它嵌有多相绕组，转子由永磁材料制成。

2.基本工作原理。

传统DC伺服电机的基本工作原理与普通DC电机完全相同，依靠电枢电流和气隙磁通产生电磁转矩，使伺服电机旋转。通常采用电枢控制方式，即在保持励磁电压不变的情况下，通过改变电枢电压来调节转速。电枢电压越小，转速越低。当电枢电压为零时，电机停止。因为当电枢电压为零时，电枢电流为零，电机不产生电磁转矩，就不会有“旋转”。

二、AC伺服电机。

1.基本结构。

AC伺服电机主要由定子和转子组成。

定子铁芯通常由硅钢片层压而成。两相绕组嵌入定子铁芯表面的槽内，其中一相绕组为励磁绕组，另一相绕组为控制绕组，两相绕组在空间上相差90度。工作时，励磁绕组f与交流励磁电源相连，控制绕组k被提供控制信号电压Uk。

2.工作原理。

没有控制电压时，AC伺服电机气隙中只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子上没有启动力矩。当存在控制电压并且控制绕组电流不同于励磁绕组电流时，在气隙中产生旋转磁场，并且产生电磁转矩以在旋转磁场的方向上旋转转子。但是，伺服电机不仅要在控制电压下启动，还要在电压消失后立即停止。如果控制电压消失后，伺服电机继续像普通单相异步电机一样旋转，就会失控。我们称这种自旋转现象为失控所致。

三、AC伺服电机和DC伺服电机的区别。

DC伺服电机的缺点:

（1）结构复杂，制造困难，成本高。

（2）电刷和换向器容易磨损，换向时会产生火花，限制转速。

AC伺服电机的优点:

（1）结构简单，成本低，转子惯量比DC电机小。

（2）AC伺服电机 的容量大于DC伺服电机。

快速判断伺服马达，伺服电机好坏的方法：

快速判断伺服马达,伺服电机好坏的方法：

在工作中经常碰到有客户咨询说，设备不能正常使用但是又不知道是什么问题，伺服电机是不是好的？什么状态是正常的？又如何判断伺服马达的好坏？以下是上海仰光电子科技有限公司工程师根据多年维修经验和夯实的维修技术整合的快速判断伺服电机好坏的2个简单方法：

，

将伺服马达电源线任意两端短接，此时手动旋转马达，会明显感觉到转不动受到阻力；

再将另外两端短接，手动旋转马达，也会明显感觉到转不动受到阻力；

可以判断该马达的线圈正常；

如果选用万用表量的话也是一样的，用根据马达工作电压选择交流档量程测量旋转时的电压，如果电压有变化而且是在额定电压范围内，可以判断伺服马达线圈正常；

至于编码器的测量需要接上5V电源测量反馈脉冲波形，可以初步判断编码器的工作与否；

如果接上驱动器试机有报警那需要看实际情况判断是驱动器或者马达问题。

1.不用伺服驱动器，没有特别好的办法，可以用万用表两两测量一下相间的电阻，应该大致相等。如果手头有可调电压的直流电源，那么把电压调到10几伏，正极接电机一相，负极接剩下的两相，那么伺服电机应该会转至一个固定的角度。类似的，换一相接正极，电机应该会转至另外一个固定的角度。电压具体多少伏合适从低往高逐渐尝试。

2.给编码器供上电（供电电压要符合编码器要求），用手转动电机，同时用示波器看A．B．Z的波形，有脉冲一般就没问题。

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