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伺服电机在应用中起到怎么样的作用?

现今伺服电机发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快，可实现将交流伺服电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中，适当控制交流伺服电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流伺服电机相当的性能。

直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流伺服电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在伺服电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流伺服电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流伺服电机的性能须用复杂控制技术才能达到。

虽然伺服电机已被广泛地应用，但伺服电机并不能像普通的直流电机，低温防爆电机维修，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好松下伺服电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多知识。

伺服电机的不同类型

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传统伺服电机厂家的抗干扰能力相对较弱，所以需要在反馈传输线路上采取足够的信号保护措施，防止因电机数据反馈错误而造成的设备故障，所以这让伺服电缆的制造工艺变得极为复杂。因此，在以往的运控设备系统中，为了确保设备运控系统的性能，即使是使用的伺服电缆，在系统集成时都需要非常严格的按照要求将伺服电机的动力和反馈线缆分开隔离敷设，更何况是把这两种完全不同类型的线路整合在一根电缆里面呢?

伺服电机三种控制方式的对比：

1、如果对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。

2、如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，低温防爆电机价格，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。

3、就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量，驱动器对控制信号的响应快；位置模式运算量，驱动器对控制信号的响应慢。

4、对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对伺服电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢，就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快，可以用速度方式，低温防爆电机，把位置环从驱动器移到控制器上，减少驱动器的工作量，提；如果有更好的上位控制器，还可以用转矩方式控制，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是控制器才能这么干，而且，这时完全不需要使用伺服电机。

伺服电机的加速性能到底如何呢?

1、伺服电机一般不具有过载能力，而交流伺服电机却具有较强的过载能力。以交流伺服系统为例，具有速度过载和转矩过载能力。其较大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，低温防爆电机系统，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。

2、伺服电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒，交流伺服系统的加速性能较好，以松下交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场所。

3、伺服电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其较高工作转速一般在300~600RPM交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM以内，都能输出额定转矩，额定转速以上为恒功率输出。

4、伺服电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒，交流伺服系统的加速性能较好，以松下交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场所。