什么是伺服电机？与步进电机比较有什么差异？一文搞懂它

伺服电机的定义

伺服电机的伺服（servo）指的即是掌握机构。
在科技领域里，掌握的一侧称为主（master），被掌握的一侧称为从（slave），听说伺服和从都源自拉丁语的Servus（奴隶）。

也便是说，伺服电机这个名称的意思便是"按照指示虔诚事情"的电机，只要能够掌握旋转位置和转速等，无论什么机制的电机都被称为"伺服电机"。

因此，有时也会将步进电机和无铁芯电机包括在伺服电机里，在此，我们对装置了编码器（旋转检测器），并根据该信息利用驱动器掌握速率和位置（角度）的伺服电机类型进行解释。

伺服电机与步进电机的差异

步进电机与伺服电机一样，配备了通过接管外部旗子暗记掌握旋转角度的机构，它们都可以实行设备类的定位等操作，但是具有下列差异。

1.掌握办法

伺服电机通过编码器（旋转检测器）检测出旋转位置，并将编码器检测到的信息反馈给掌握器来掌握位置。
因此能够实现高精度停滞，纵然是在旋转过程中停滞，如果位置有偏差也能返回原来的位置。
另一方面，步进电机的旋转角度与脉冲数成正比，驱动器通过从掌握器吸收这个脉冲旗子暗记来掌握位置。
因此，实在它并不须要检测位置的机构，也就无法识别位置的偏差。
以是可能会因意外的负载颠簸等缘故原由而发生失落步（指示的旋转角度与电机旋转不同步的状态）。

①伺服电机

程序→掌握器(脉冲旗子暗记)→驱动器(电流转换)→电机→编码器(编码器旗子暗记)→驱动器(动作信息)→掌握器

②步进电机

程序→掌握器(脉冲旗子暗记)→驱动器(电流转换)→电机

2.扭矩/转速

伺服电机在低速区域和高速区域均能产生稳定扭矩，因此可以实现高速运行。
步进电机只是在低速区域能够产生较高的扭矩，在高速区域扭矩减小，因此不适宜高速旋转的用场。

3.本钱

伺服电机由于须要利用昂贵的旋转编码器和伺服掌握装置（伺服驱动器），本钱比步进电机更高。

4.加速性能

步进电机从静止加速到事情转速(一样平常为每分钟几百转)须要200～400毫秒。
互换伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于哀求快速启停的掌握场合。

伺服电机的历史

伺服电机技能随着工业机器人的进步而有显著发展。

美国从20世纪50年代起重视工厂的自动化，并开始了以皮带运送机、自动化妆置、工业机器人等为代表的自动化进程。
初期的自动化妆置和工业机器人的实行器利用液压和气压定位，存在精度、利用的稳定性、管线、漏油漏气等课题。

之后，随着20世纪50〜60年代DC伺服电机技能不断发展，实用性不断提高，它开始用于工业机器人，以替代存在问题的液压和气压机构。

到了20世纪80年代，涌现了AC伺服电机，机器人有了追求更小更轻的趋势等，AC伺服电机因其较高的实用性，现如今险些运用在所有工业领域的设备类产品上。

伺服电机的类型

伺服电机可以分为DC伺服电机和AC伺服电机两类。

DC伺服电机

由带刷DC（直流）电机驱动的伺服电机。
DC电机比AC电机随意马虎掌握，且体积小、价格低，因此以前广泛利用，但是随着AC电机掌握技能的发展，现在利用的机会越来越少了。

AC伺服电机

由AC（互换）电机驱动的伺服电机。
其掌握比DC电机繁芜，但是随着掌握技能的发展，现在已经是利用最普遍的伺服电机了。

AC伺服电机按照驱动电机的类型可以分为同步（SM）型和感应（IM）型两类。
两者的差异在于是否利用永磁体。

同步（SM）型利用永磁体。
电机输出功率越大，昂贵永磁体的利用量也越多，以是本钱较高。
因此，多用于输出功率较小的领域（不敷10kW），现如今随着高性能永磁体的涌现，同步型也就成了主流产品。

感应（IM）型不该用永磁体，用于输出功率较大的领域（10kW以上）。

伺服电机的用场

伺服电机的上风是精确的定位掌握，因此广泛运用于工业机器人和精密机器的掌握。

/工业机器人的枢纽关头

/人形（类人）机器人的枢纽关头

/食品机器的掌握装置

/包装机器的掌握装置

/运送装置的皮带机构

/电动车辆等的自动门

/液晶和半导体的检讨装置等的X-Y事情台

/冲压和辊式给料机

/机床和检讨装置的旋转事情台

/压力装置的掌握

/邦定装置的掌握

/树脂成型机的掌握

/娱乐设备的掌握

/无线电掌握等业余爱好的用场

/涂层和气相沉积装置

/液晶和半导体的旋转式洗濯装置

结语：

综上所述，互换伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。
但在一些哀求不高的场合也常常用步进电机来做实行电动机。
以是，在掌握系统的设计过程中要综合考虑掌握哀求、本钱等多方面的成分，选用适当的掌握电机。