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伺服意味著一個錯誤感應(yīng)反饋控制，該反饋控制用于校正系統(tǒng)性能。它還需要一個通常復(fù)雜的控制器，通常是專門設(shè)計用于伺服電機的專用模塊。伺服電機是直流電機，可以精確控制角度位置。它們實際上是直流電機，其速度通過齒輪緩慢降低。伺服電機通常具有從90°到180°的旋轉(zhuǎn)截止。某些伺服電機的旋轉(zhuǎn)截止速度也可以達到360°或更大。但是伺服電機不能持續(xù)旋轉(zhuǎn)。它們的旋轉(zhuǎn)被限制在固定角度之間。
伺服電機實際上是由四部分組成的組件：普通的直流電機，齒輪減速單元，位置傳感裝置和控制電路。直流電機與齒輪機構(gòu)連接，該齒輪機構(gòu)向位置傳感器(主要是電位計)提供反饋。電機的輸出從齒輪箱通過伺服花鍵傳遞到伺服臂。對于標準伺服電機，齒輪通常由塑料制成，而對于大功率伺服電機，齒輪由金屬制成。
伺服電機的功能是接收代表伺服軸所需輸出位置的控制信號，并向其直流電機供電，直到其軸轉(zhuǎn)到該位置為止。
它使用位置檢測裝置來計算出軸的旋轉(zhuǎn)位置，因此它知道電機必須旋轉(zhuǎn)哪種方式才能將軸移動到指示位置。軸通常不會像DC電機那樣自由旋轉(zhuǎn)，而只能旋轉(zhuǎn)200度。
伺服電機
從轉(zhuǎn)子的位置開始，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場以有效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。電流在繞組中流動以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。軸傳遞電機輸出功率。負載通過傳遞機構(gòu)驅(qū)動。高性能稀土或其他永磁體位于軸的外部。光學(xué)編碼器始終觀察轉(zhuǎn)數(shù)和軸的位置。
伺服電機的工作
伺服電機主要由直流電機，齒輪系統(tǒng)，位置傳感器和控制電路組成。直流電機由電池供電，并以高速度和低轉(zhuǎn)矩運行。連接到直流電機的齒輪和軸組件將該速度降低到足夠的速度和更高的扭矩。位置傳感器從軸的確定位置檢測軸的位置，并將信息提供給控制電路。控制電路相應(yīng)地解碼來自位置傳感器的信號，并將電機的實際位置與所需位置進行比較，并相應(yīng)地控制直流電機的旋轉(zhuǎn)方向以獲得所需位置。伺服電機通常需要4.8V至6V的直流電源。
控制伺服電機
通過使用脈寬調(diào)制技術(shù)控制其位置來控制伺服電機。施加到電機的脈沖寬度會發(fā)生變化，并在固定的時間內(nèi)發(fā)送。
脈沖寬度確定伺服電機的角位置。例如，1 ms的脈沖寬度導(dǎo)致0度的角位置，而2 ms的脈沖寬度導(dǎo)致180度的角寬度。
好處：
如果在電機上施加了重負載，驅(qū)動器將在嘗試旋轉(zhuǎn)電機時增加流向電機線圈的電流。基本上，沒有失調(diào)的情況。
可以高速運行。
缺點：
由于伺服電機會根據(jù)命令脈沖嘗試旋轉(zhuǎn)，但會滯后，因此不適用于精確控制旋轉(zhuǎn)。
成本較高。
停止時，電機的轉(zhuǎn)子繼續(xù)來回移動一個脈沖，因此，如果需要防止振動，則不合適。
伺服電機的應(yīng)用
伺服電機用于要求速度快速變化而又不會過熱的應(yīng)用中。
在工業(yè)領(lǐng)域中，它們被用于機床，包裝，工廠自動化，材料處理，印刷轉(zhuǎn)換，裝配線以及許多其他要求苛刻的應(yīng)用，例如機器人技術(shù)，CNC機械或自動化制造。
它們還用于無線電控制的飛機中，以控制電梯的定位和移動。
它們在機器人中的使用是因為它們可以平滑地打開和關(guān)閉以及準確定位。
它們還被航空航天工業(yè)用來在其液壓系統(tǒng)中保持液壓油。
它們被用于許多無線電遙控玩具中。
它們用于電子設(shè)備(例如DVD或藍光光盤播放器)中，以擴展或重放光盤托盤。
它們還被用于汽車中以保持車輛的速度。
伺服電機應(yīng)用電路
在下面的應(yīng)用電路中：每個電機都有三個輸入：VCC，接地和一個周期性方波信號。方波的脈沖寬度決定了伺服電機的速度和方向。在我們的情況下，我們只需要更改方向即可使設(shè)備前進，后退以及左右旋轉(zhuǎn)。如果脈沖寬度在特定時間范圍內(nèi)，則電機將沿順時針方向驅(qū)動。如果脈沖寬度超過該時間范圍，則電機將沿逆時針方向驅(qū)動。可以通過電機內(nèi)部的內(nèi)置電位計來調(diào)整中間時間范圍。
步進電機和伺服電機之間的3個區(qū)別：
步進電機具有許多極，由永磁體或電流產(chǎn)生的磁對。伺服電機的極數(shù)很少。每個極都為電機軸提供自然的步進點。
低速時步進電機的轉(zhuǎn)矩大于相同尺寸的伺服電機的轉(zhuǎn)矩。
步進電機的操作由脈沖發(fā)生器輸出的指令脈沖信號同步。相反，伺服電機的運行滯后于指令脈沖。
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