閉環(huán)系統(tǒng)的一部分，該閉環(huán)系統(tǒng)根據(jù)伺服控制器的指令提供轉(zhuǎn)矩和速度，并利用反饋設(shè)備來閉環(huán)。反饋設(shè)備向伺服控制器提供諸如電流，速度或位置之類的信息，該信息會(huì)根據(jù)命令的參數(shù)來調(diào)整電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。

伺服電機(jī)有多種類型，形狀和尺寸。伺服一詞最早由約瑟夫·法科特(Joseph Facort)于1859年使用，他實(shí)現(xiàn)了一種反饋機(jī)制，以協(xié)助用蒸汽操縱船來控制舵。伺服電機(jī)是伺服機(jī)構(gòu)的一部分，它由三個(gè)關(guān)鍵要素組成-電機(jī)，反饋設(shè)備和控制電子設(shè)備。電動(dòng)機(jī)可以是交流或直流，有刷或無(wú)刷，旋轉(zhuǎn)或線性的任何尺寸。反饋設(shè)備可以是電位計(jì)，霍爾效應(yīng)設(shè)備，轉(zhuǎn)速表，旋轉(zhuǎn)變壓器，編碼器，線性傳感器或任何其他合適的傳感器。控制電子設(shè)備是伺服系統(tǒng)的補(bǔ)充，它為電動(dòng)機(jī)供電并比較反饋數(shù)據(jù)和命令參考，以驗(yàn)證伺服電動(dòng)機(jī)是否按命令運(yùn)行。伺服電機(jī)的應(yīng)用類型很多，從用于愛好應(yīng)用的簡(jiǎn)單直流電動(dòng)機(jī)(例如飛機(jī)模型)到由用于多軸加工中心的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)的精密無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。通用伺服機(jī)構(gòu)的一個(gè)示例是車輛巡航控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))，速度傳感器(反饋)和電子設(shè)備組成，用于將車速與設(shè)定速度進(jìn)行比較。如果車輛減速，則傳感器會(huì)將這些數(shù)據(jù)饋送到電子設(shè)備，然后電子設(shè)備會(huì)增加向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的氣體，從而將速度提高到所需的設(shè)定點(diǎn)-一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)系統(tǒng)。速度傳感器(反饋)和電子設(shè)備將車速與設(shè)定速度進(jìn)行比較。如果車輛減速，則傳感器會(huì)將這些數(shù)據(jù)饋送到電子設(shè)備，然后電子設(shè)備會(huì)增加向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的氣體，從而將速度提高到所需的設(shè)定點(diǎn)-一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)系統(tǒng)。速度傳感器(反饋)，以及將車速與設(shè)定速度進(jìn)行比較的電子設(shè)備。如果車輛減速，則傳感器會(huì)將這些數(shù)據(jù)饋送到電子設(shè)備，然后電子設(shè)備會(huì)增加向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的氣體，從而將速度提高到所需的設(shè)定點(diǎn)-一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)系統(tǒng)。

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的工業(yè)伺服電機(jī)由一個(gè)永磁直流電機(jī)和一個(gè)集成轉(zhuǎn)速表組成，轉(zhuǎn)速表提供與速度成比例的輸出電壓。驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備根據(jù)轉(zhuǎn)速表反饋的電壓向電機(jī)提供必要的電壓和電流。在此示例中，在驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置了命令速度(表示為命令參考電壓)，然后驅(qū)動(dòng)器中的電路比較轉(zhuǎn)速計(jì)反饋電壓并確定是否已達(dá)到所需速度-稱為閉合速度環(huán)。速度環(huán)正在監(jiān)視命令的速度和轉(zhuǎn)速表的反饋，同時(shí)駕駛員調(diào)整電動(dòng)機(jī)的功率以保持所需的命令速度。

　　在更復(fù)雜的伺服電機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)多個(gè)嵌入式回路進(jìn)行了調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最佳性能，以提供精確的運(yùn)動(dòng)控制。該系統(tǒng)由利用精密反饋元件的電流，速度和位置環(huán)組成。每個(gè)循環(huán)向隨后的循環(huán)發(fā)出信號(hào)，并監(jiān)視適當(dāng)?shù)姆答佋匾赃M(jìn)行實(shí)時(shí)校正以匹配命令的參數(shù)。

　　基本回路是電流或轉(zhuǎn)矩回路。電流與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)矩(或線性電動(dòng)機(jī)中的力)成比例，從而提供加速度或推力。電流傳感器是提供與流經(jīng)電動(dòng)機(jī)的電流相關(guān)的反饋的設(shè)備。傳感器將信號(hào)發(fā)送回控制電子設(shè)備-通常是與電動(dòng)機(jī)電流成比例的模擬或數(shù)字信號(hào)。從指令信號(hào)中減去該信號(hào)。當(dāng)伺服電機(jī)處于指令電流時(shí)，將滿足回路要求，直到電流降至指令電流以下。然后，環(huán)路將增加電流，直到達(dá)到命令電流為止，該周期以亞秒更新速率繼續(xù)。

　　速度環(huán)以與速度成比例的電壓以相同的方式工作。當(dāng)速度降至命令速度以下時(shí)，速度環(huán)向電流環(huán)發(fā)送命令以增加電流(從而增加電壓)。

　　位置環(huán)接受PLC或運(yùn)動(dòng)控制器的命令，PLC或運(yùn)動(dòng)控制器再提供一個(gè)速度命令，該速度命令被饋送到速度環(huán)，后者又命令所需的電流來加速，維持和減速電動(dòng)機(jī)以移動(dòng)到命令位置。所有三個(gè)回路均以最佳同步方式工作，以提供對(duì)伺服機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)而精確的控制。

本文關(guān)鍵詞：伺服電機(jī),電機(jī)工作