伺服电机介绍 伺服电机使用实例

安川伺服电机的介绍

安川伺服电机，又称YASKAWA安川伺服马达，原产地日本，在沈阳、上海嘉定也设有工厂，是使物体的位置、方位、状态等输出被控量，能够跟随输入目标值（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它分为交流伺服马达和直流伺服马达，在国内的半导体、液晶制造装置、电子部件封装装置、机床及一般机械中得到广泛应用。

伺服电机介绍 伺服电机使用实例

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伺服电机介绍 伺服电机使用实例

伺服电机和普通电机有什么区别

伺服电机和普通电机有什么区别？接下来就来为大家介绍一下其中的区别，一起来看看吧。

1、普通电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。

2、伺服电机维修试机需要专用设备，而普通电机不需要专用设备。

3、伺服电机故障类型远多于普通电机。

以上就是为大家介绍了伺服电机和普通电机有什么区别，希望对大家有所帮助。

伺服电机控制的基本形式有哪些？

伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。在不同场景下，伺服电机的控制方式各有不同，在进行选择之前你需要先了解伺服电机是三种控制方式各有其特点，下面小编就给大家介绍一下伺服电机的三种控制方式:

1、伺服电机脉冲控制方式

在一些小型单机设备，选用脉冲控制实现电机的定位，应该是常见的应用方式，这种控制方式简单，易于理解。基本的控制思路：脉冲总量确定电机位移，脉冲频率确定电机速度。都是脉冲控制，但是实现方式并不一样：

种，驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲，通过两路脉冲的相位，确定电机的旋转方向。如上图中，如果B相比A相快90度，为正转；那么B相比A相慢90度，则为反转。运行时，这种控制的两相脉冲为交替状，因此我们也叫这样的控制方式为分控制。具有分的特点，那也说明了这种控制方式，控制脉冲具有更高的抗干扰能力，在一些干扰较强的应用场景，优先选用这种方式。但是这种方式一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口，对高速脉冲口紧张的情况，比较尴尬。

第二种，驱动器依然接收两路高速脉冲，但是两路高速脉冲并不同时存在，一路脉冲处于输出状态时，另一路必须处于无效状态。选用这种控制方式时，一定要确保在同一时刻只有一路脉冲的输出。两路脉冲，一路输出为正方向运行，另一路为负方向运行。和上面的情况一样，这种方式也是一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口。

第三种，只需要给驱动器一路脉冲信号，电机正反向运行由一路方向IO信号确定。这种控制方式控制更加简单，高速脉冲口资源占用也少。在一般的小型系统中，可以优先选用这种方式。

2、伺服电机模拟量控制方式

在需要使用伺服电机实现速度控制的应用场景，我们可以选用模拟量来实现电机的速度控制，模拟量的值决定了电机的运行速度。模拟量有两种方式可以选择，电流或电压。电压方式，只需要在控制信号端加入一定大小的电压即可。实现简单，在有些场景使用一个电位器即可实现控制。但选用电压作为控制信号，在环境复杂的场景，电压容易扰，造成控制不稳定；电流方式，需要对应的电流输出模块。但电流信号抗干扰能力强，可以使用在复杂的场景。

3、伺服电机通信控制方式

采用通信方式实现伺服电机控制的常见方式有CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus。使用通信的方式来对电机控制，是目前一些复杂、大系统应用场景的控制方式。采用通信方式，系统的大小、电机轴的多少都易于裁剪，没有复杂的控制接线。搭建的系统具有极高的灵活性。

什么叫伺服系统？常用的伺服电动机有四种？各有什么特点？

主要分为直流伺服电机和交流伺服电机两大类。交流伺服电机又可分为异步交流伺服电机和同步交流伺服电机. 异步交流伺服电机通常多为鼠笼式转子的三相感应电动机。同步交流伺服电机按不同转子结构又分为电磁式和非电磁式两大类。非电磁式又分为磁滞式、永磁式、反应式多种。现今数控设备中多采用永磁式的电机，称为永磁同步交流伺服电机。

伺服电机的基本三种控制方式

伺服系统（servomechani）又称随动系统，是用来地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。

伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很的控制电机的转动，从而实现的定位。

简单介绍了一下伺服电机的工作原理，接着看看它的三种控制方式：

1、位置模式

2、转矩模式

3、速度模式

下面，就来依序看一下伺服电机的这三种控制方式到底是怎么回事。

1、位置模式

看这个名字，就能猜到个大概了，说白了就是对位置要求比较高，比如直线伺服模组这种机构，需要滑动机构停止准确，就用这种模式，说到这里，咱们顺带来看一下滚珠丝杆式模组的组成（老张的宗旨是：利用有限的碎片化时间，让大家可以了解的更多）。

自动化中应用的基本都是这种模式，还有就是，在位置模式下，PLC一般都是以通过发送脉冲给驱动器的方式，来控制伺服系统。

那这种模式下，PLC又是怎么控制伺服电机的呢：通过发送的脉冲的频率，来确定转动速度的大小；通过发送脉冲的个数来确定转动的角度；当然也有些伺服系统，PLC可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。

由于位置模式对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于需要定位的装置，比如像上面说的直线模组，还有数控机床，印刷机械等等，可以说这种模式是应用广的。

2、转矩模式

一般来说，应用转矩模式，都是对电机的速度、位置没有什么要求，只需要输出一个恒转矩，就像我刚才的那种使用工况。

和位置模式不同的是，转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接对地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩，比如说：伺服系统中，如果10V对应的转矩是5N·m，那么外部输入模拟量设置为5V时，电机输出转矩就是2.5N·m。

这时，如果电机轴负载小于2.5N·m时，电机就会正转；负载大于2.5N·m时，电机会跟着负载方向转动；当然负载等于2.5N·m时，电机就不转。

这种控制模式咱们使用的不是很多，一般都是应用在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化，随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

当然，如果有其他场合用到了这种控制模式，也欢迎大家在评论区补充。

3、速度模式

在这种模式下，控制伺服电机的转动速度有两种方式：

1、外部对驱动器发送脉冲的频率

就是通过上位机（比如PLC），对伺服驱动器发送的脉冲频率，来控制伺服电机的旋转速度，这种方式和位置模式是一样的。

2、通过模拟量的输入

这个方式和转矩模式不多，0-10V分别对应的不同速度，外部输入模拟量设定为不同的电压时，伺服电机就会输出相应的转速。

在速度模式下，伺服系统本身没办法做定位，如果想要实现定位功能，需要将电机的位置信号或者是负载的位置信号反馈给上位机，然后再由上位机进行运算控制，说白了就是：需要另外检测电机或者负载的位置。

位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由终负载端的检测装置来提供了。

这样做的优点在于可以减少中间传动过程中的误，增加了整个系统的定位精度。