伺服电机和异步电动机区别（伺服电机与一般电机）

简介：伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中用作执行机构，将接收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是当信号电压为零时，不存在转动现象，转速随着扭矩的增大而匀速减小。

舵机定义

Servo：这个词来自希腊语，意思是“奴隶”。人们希望将“伺服机构”作为一种方便的驯服工具，它可以根据控制信号的要求而行动。在信号到达之前，转子保持静止；信号到达后，转子立即转动；当信号消失时，转子能立即自行停止。因其“伺服”特性而得名。

伺服系统：是使物体的位置、方向、状态等输出受控量跟随输入目标（或给定值）的任何变化的自动控制系统。伺服的主要任务是根据控制指令的要求对功率进行放大、变换和调节，使驱动装置输出的扭矩、速度和位置得到非常灵活、方便的控制。

伺服电机工作原理

伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中用作执行器，将接收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是当信号电压为零时，不存在转动现象，转速随着扭矩的增大而匀速减小。

伺服电机是典型的闭环反馈系统。减速齿轮组由电机驱动，其端子（输出）驱动线性比例电位器进行位置检测。电位器将旋转角度坐标转换成比例电压反馈给控制电路板。控制电路板将其与输入的控制脉冲信号进行比较，产生校正脉冲，驱动电机正转或反转，使齿轮组的输出位置与预期值相符，使校正脉冲趋于0 ，从而达到伺服电机精确定位的目的。

伺服电机内部的转子是永磁体。驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场。转子在该磁场的作用下旋转。同时，电机的编码器向驱动器反馈信号。驱动器根据反馈值与目标进行通信。比较数值并调整转子旋转角度。伺服电机的精度取决于编码器的精度（线数）。

交流伺服电机

交流伺服电机的定子结构与电容分相单相异步电机的定子结构基本相似。定子装有两个位置互差90 的绕组。一是励磁绕组Rf，始终接交流电压Uf；另一个是控制绕组L，其连接到控制信号电压Uc。因此，交流伺服电机又称为二次伺服电机。

交流伺服电机的转子通常采用鼠笼式。然而，为了使伺服电机具有较宽的调速范围、线性机械特性、无“自转”现象和快速响应性能，与普通电机相比，应具有转子具有电阻大和转动惯量小两个特点。目前广泛采用的转子结构有两种：一种是采用高电阻率导电材料制成的高电阻率导电条的鼠笼式转子。为了减小转子的转动惯量，将转子做得细长；一种是铝合金制成的空心杯形转子。杯壁很薄，只有0.2-0.3mm。为了减少磁路的磁阻，在空心杯形转子内部放置固定的内定子。空心杯转子转动惯量小、响应快、运行平稳，因而得到广泛应用。

当交流伺服电机中没有控制电压时，定子中只有励磁绕组产生脉动磁场，转子保持静止。当有控制电压时，定子中产生旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转。当负载一定时，电机的转速随控制电压的变化而变化。当控制电压的相位相反时，伺服电机将反转。

虽然交流伺服电机的工作原理与分相单相异步电机相似，但前者的转子电阻比后者大得多。因此，与单机异步电机相比，伺服电机具有三个显着特点：

1、启动扭矩大

由于转子电阻较大，其转矩特性曲线如图3中的曲线1所示，与普通异步电机的转矩特性曲线2有明显不同。可以使临界滑差比S0》1，不仅使扭矩特性（机械特性）更接近线性，而且具有较大的启动扭矩。因此，当定子有控制电压时，转子立即旋转，具有启动快、灵敏度高的特点。

2、操作范围广

3、无旋转现象

对于正常运行的伺服电机，一旦失去控制电压，电机将立即停止运行。当伺服电机失去控制电压时，处于单相运行状态。由于转子电阻较大，定子和转子中两个方向相反旋转的旋转磁场产生的两种转矩特性（T1-S1、T2-S2曲线）和合成转矩特性（T-S曲线）

交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100W。电源频率为50Hz时，电压为36V、110V、220、380V；电源频率为400Hz时，电压为20V、26V、36V、115V等。

交流伺服电机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性的，且由于转子电阻大、损耗大、效率低，比同容量的直流伺服电机体积大、重量重，因此只适用于小功率0.5-100W的控制系统。