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一般的電機主要作為設備的動力源用于連續旋轉,與此相對,配備了控制機構的伺服電機,可以僅轉動固定角度并停在精確的位置上。利用這個特點,伺服電機廣泛應用于工業領域和業余愛好領域的各種設備控制場景中,從工業機器人的關節定位到確定無線電控制飛機的舵角,到處都有它的身影。
伺服電機的定義伺服電機的伺服(servo)指的即是控制機構。在科技領域里,控制的一側稱為主(master),被控制的一側稱為從(slave)
也就是說,伺服電機這個名稱的意思就是"按照指示忠實工作"的電機,只要能夠控制旋轉位置和轉速等,無論什么機制的電機都被稱為"伺服電機"。
因此,有時也會將步進電機和無鐵芯電機包括在伺服電機里,在此,我們對裝配了編碼器(旋轉檢測器),并根據該信息使用驅動器控制速度和位置(角度)的伺服電機類型進行說明。
伺服電機與步進電機的區別步進電機與伺服電機一樣,配備了通過接受外部信號控制旋轉角度的機構,它們都可以執行設備類的定位等操作,但是具有下列區別。
控制方式伺服電機通過編碼器(旋轉檢測器)檢測出旋轉位置,并將編碼器檢測到的信息反饋給控制器來控制位置。因此能夠實現高精度停止,即使是在旋轉過程中停止,如果位置有偏差也能返回原來的位置。另一方面,步進電機的旋轉角度與脈沖數成正比,驅動器通過從控制器接收這個脈沖信號來控制位置。因此,其實它并不需要檢測位置的機構,也就無法識別位置的偏差。所以可能會因意外的負載波動等原因而發生失步(指示的旋轉角度與電機旋轉不同步的狀態)。
扭矩/轉速伺服電機在低速區域和高速區域均能產生穩定扭矩,因此可以實現高速運行。步進電機只是在低速區域能夠產生較高的扭矩,在高速區域扭矩減小,因此不適合高速旋轉的用途。
成本伺服電機因為需要使用昂貴的旋轉編碼器和伺服控制裝置(伺服驅動器),成本比步進電機更高。
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