SIEMENS漳州市西门子中国总代理商-西门子变频器伺服电机总代理

伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置能被控制得非常灵活、方便。为了实现jingque的速度与位置控制，电机是重要的影响因素。目前市场上的伺服电机种类繁多，同种类型伺服电机的电气参数相差很多，建议控制伺服电机使用与其配套的伺服驱动器，否则可能会给调试带来困难，如电机参数的识别方式、电机的转动惯量、编码器的接收方式等都可能出现问题。

伺服电机又叫执行电机，或叫控制电机。在自动控制系统中，伺服电机是一个执行元件，它的作用是把信号（控制电压或相位）变换成机械位移，也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移，其容量一般为0.1～100W，常用的是30W以下。伺服电机有直流和交流之分。

伺服电机的特点

 与普通电机相比，伺服电机有以下特点：

• ①低转动惯量，保证高动态特性。

• ②转子阻抗高，保证启动转矩大、调速范围宽。

• ③无电刷或换向器。

• ④定子散热比较方便。

• ⑤结构紧凑，保证较小的体积与重量。

有人提出用功率变化率来衡量电机的动态特性，功率变化率等于电机的额定输出扭矩与转子转动惯量之比。与步进电机相比，伺服电机有更优良的控制特性，以下是二者的特性比较。

• ①控制精度不同。步进电机的步距角通常为0.09°，而伺服电机根据编码器位数可以更加jingque。

• ②低频特性不同。步进电机低频有震动。

• ③矩频特性不同。步进电机的Zui高转速可达300～600r/min，而伺服电机可以达到2000～3000r/min。

• ④过载能力不同。步进电机一般不具有过载能力，而交流伺服电机具有高过载能力。 

• ⑤运行性能不同。步进电机多为开环控制，而伺服电机多用于闭环控制。

• ⑥速度响应性能不同。步进电机启动响应较慢，需要几百毫秒。

• ⑦接收信号不同。步进驱动多接收脉冲信号作为速度给定，而交流伺服多接收模拟信号。 

   

为什么伺服电机要求过载能力强？

说起对工业机器人的性能要求，无非就是“快、准、狠”三字。其实这也就是对机器人关节伺服电机的要求，今天我们就来拆解一下这三字背后的含义。

其中“快”、“准”的意思大家都非常好了解，就是要求伺服电机的响应速度要快，控制精度要高。而“狠”字又怎么解呢？其实大家仔细想想，伺服电机除了又快又准外，我们对它的余下要求就是过载能力强，即“狠”了。

由于伺服电机在机器人上主要用于驱动关节的运动，它需要进行频繁正反转短时运行。而在这种频繁正反转，又带着一定惯量的负载，还要求控制速度非常快的情况下，对伺服电机的过载能力（过载扭矩、过载电流）要求是非常高的。

由上述公式可知，实际伺服电机在带载启动时，除了加载的扭矩  和摩擦系数Kn外，还会因为负载惯量J和角加速度  的影响导致启动扭矩变大。特别是电机加速得越快，  越大，  不变，  就越大，伺服电机的扭矩过载能力就必须越强。 

电机测功机（扭矩转速功率）

用于电机测功的仪器

通常由一台三相交流换向器电动机和测力计、测速发电机组合而成。测功机可作为发电机运行，作为被测动力机械的负载，以测量被测机械的轴上输出转矩;也可以作电动机运行，拖动其他机械，以测量其轴上输入转矩。转矩与测速发电机测得的转速之积即轴功率。

大家都知道要用测功机来测量电机的扭矩-转速曲线，从而获取电机的扭矩输出性能。但这里有个问题，就是扭矩-转速曲线所反映的是电机在恒转速下的扭矩输出能力，并不能反映伺服电机的过载能力。而往往伺服电机的运行，连续运行时输出的力并不恒定，只是启动和制动时的大，如果依据扭矩-转速曲线来做电机选型，将会严重放大选型电机的功率。 

要测伺服电机的瞬时过载扭矩，还是需要测量电机的动态扭矩曲线。特别对于伺服驱动器设计来说，还必须测量电机的输入动态电流曲线，且电流曲线和扭矩曲线必须同步，才能准确捕捉到伺服电机的过载能力特性。