伺服電機是控制伺服系統中機械元件運行的發動機，是輔助電機的間接變速裝置。伺服電機可以精確控制速度和位置，并將電壓信號轉換成扭矩和轉速來驅動被控對象。伺服電機轉子速度由輸入信號控制，并能快速響應。在自動控制系統中，它作為執行機構，具有機電時間常數小、線性度高、啟動電壓低等特點。它可以將接收到的電信號轉換成電機軸上的角位移或角速度并輸出。

伺服電機的優點

首先我們來看看伺服電機相對于其他電機(比如步進電機)的優勢：

1.精度：實現位置、速度、扭矩閉環控制；克服了步進電機失步的問題；

2.轉速：高速性能好，一般額定轉速可達2000 ~ 3000轉/分；

3.適應性：抗過載能力強，能承受三倍額定扭矩負荷，特別適用于瞬時負荷波動和快速啟動要求的場合；

4.穩定：低速運行穩定，低速運行時不會出現類似步進電機的步進運行現象。適用于有高速響應要求的場合；

5.時效性：電機加減速動態對應時間短，一般在幾十毫秒以內；

6.舒適度：發熱和噪音明顯降低。

簡單來說，你平時看到的普通電機，停電后會因為自身慣性轉一會兒再停下來。伺服電機和步進電機走走停停，反應非常快。但是步進電機不同步。

伺服電機的應用領域太多了。只要有電源，對精度有要求，一般可能會涉及伺服電機。如機床、印刷設備、包裝設備、紡織設備、激光加工設備、機器人、自動化生產線等對加工精度、加工效率和工作可靠性要求比較高的設備。

伺服電機的種類分類

伺服電機分為兩類：DC伺服電機和交流伺服電機，DC電機分為有刷和無刷。交流電機可分為異步和同步兩種。

有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。

無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。

交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

伺服電機的作用：

伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確。

直流伺服電機的輸出轉速與輸入電壓成正比，并能實現正反向速度控制。具有起動轉矩大，調速范圍寬，機械特性和調節特性的線性度好，控制方便等優點，但換向電刷的磨損和易產生火花會影響其使用壽命。近年來出現的無刷直流伺服電機避免了電刷摩擦和換向干擾，因此靈敏度高，死區小，噪聲低，壽命長，對周圍電子設備干擾小。

直流伺服電機的輸出轉速/輸入電壓的傳遞函數可近似視為一階遲后環節，其機電時間常數一般大約在十幾毫秒到幾十毫秒之間。而某些低慣量直流伺服電機（如空心杯轉子型、印刷繞組型、無槽型）的時間常數僅為幾毫秒到二十毫秒。

小功率規格的直流伺服電機的額定轉速在3000r/min以上，甚至大于10000r/min。因此作為液壓閥的控制器需配用高速比的減速器。而直流力矩伺服電機（即低速直流伺服電機）可在幾十轉/分的低速下，甚至在長期堵轉的條件下工作，故可直接驅動被控件而不需減速。

審核編輯：湯梓紅