伺服電機和普通電機的區(qū)別是什么？淺析伺服電機技術發(fā)展趨勢！

當下是一個全新的時代，無論是人們的生活還是社會生產都在發(fā)生翻天覆地的變化。人們也深刻認識到工業(yè)機器人對于科技發(fā)展的重要性，而對于工業(yè)機器人在工業(yè)自動化和智能制造業(yè)的廣泛應用也帶動了我們其它機械零部件的發(fā)展，伺服電機就是工業(yè)機器人的重要組成部分，下面就來詳細介紹一下機器人伺服電機和普通電機最大的區(qū)別是什么。

伺服電機和普通電機有什么區(qū)別：

簡單而言，伺服電機可以實現精確控制，你讓它轉多少它就轉多少，而且它還會反饋，實現所謂的閉環(huán)，由編碼器去反饋看是否確實轉了那么多，這樣控制精度就更高。普通電機上電就轉，沒電就停，除了轉如果還非要說它有什么功能的話那就是正反轉。

伺服電動機在結構上實際與普通兩相交流異步電動機沒有什么區(qū)別。伺服電動機的定子有兩相相差120度電角度的交流繞組，分別稱為勵磁繞組和控制繞組，其轉子就是普通的籠型異步電動機的鼠籠繞組。

工業(yè)機器人電動伺服系統的一般結構為三個閉環(huán)控制，即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。一般情況下，對于交流伺服驅動器，可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。

一般伺服電機用于驅動機器人的關節(jié)，要求是要有最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。

以上和大家分享的就是伺服電機和普通電機的區(qū)別，伺服電機因為具備高啟動轉矩、大轉矩、低慣量的特點，在工業(yè)機器人上得到廣泛應用，不過如今的伺服電機有多種不同的型號，為了讓機器人能夠發(fā)揮最佳狀態(tài)，在選擇方面一定要注意相關的細節(jié)。

伺服電機的分類

按伺服電機的應用場景分，伺服電機分為無刷直流和交流電機，還可按工作方式分為360度連續(xù)旋轉，線性和固定角度電機等等。通常，伺服電機都包含了三根電線，電源、控制和地。伺服電機的外觀大小根據應用場景的不同而不同，最常見的RC伺服電機，它多用于像機器人、模型車等小型的智能裝備，因為通過微處理器可以輕松的控制它。

直流伺服電機

通常，這類電機在繞組和電樞繞組上有一個獨立的直流電源，通過控制電樞電流或勵磁電流來實現電機控制。基于不同的使用場景，勵磁控制和電樞控制各有優(yōu)勢。直流伺服電機由于具有低電樞感應電抗，因此可實現精確和快速的啟動或停止功能。它們多用于能通過微控制器或計算機控制的裝備上。

交流伺服電機

交流伺服電機包含編碼器，它與控制器一起提供閉環(huán)控制和反饋。通常，交流伺服電機都有更先進的設計，同時配備更優(yōu)良的軸承，交流伺服電機的工作電壓更高，因此扭矩也更大，精度也更高，同時能完全按照應用場景的要求進行控制。交流伺服電機主要運用于機器人、自動化裝備和CNC等機械設備上。

角度可調伺服電機

這是一種常見的伺服電機，比如180度伺服電機，90度伺服電機等。這類電機通過在齒輪機構上設置限位裝置，從而實現最大角度的限定。多見于遙控汽車、遙控船模、遙控飛機、模型機器人等產品上。

360度伺服電機

此類電機外觀與固定角度電機差不多，區(qū)別在于它沒有固定角度，可以360度連續(xù)旋轉。控制信號智能控制旋轉的方向和速度，而不能設置固定的位置，也就是說360度伺服電機不能設置角度。這種電機多用于移動機器人的驅動馬達。

直線伺服電機

直線伺服電機類似于角度可調伺服電機，但是它有一個額外的齒輪來使輸出軸實現往復運動。這類電機不太常見，據查在一些高端模型上偶有見到。

淺析伺服電機技術發(fā)展趨勢

現代交流伺服系統，經歷了從模擬到數字化的轉變，數字控制環(huán)已經無處不在，比如換相、電流、速度和位置控制；采用新型功率半導體器件、高性能DSP加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇。國際廠商伺服產品每5年就會換代，新的功率器件或模塊每2～2.5年就會更新一次，新的軟件算法則日新月異，總之產品生命周期越來越短?？偨Y國內外伺服廠家的技術路線和產品路線，結合市場需求的變化，可以看到以下一些最新發(fā)展趨勢：

1、高速、高精、高性能化

采用更高精度的編碼器(每轉百萬脈沖級)，更高采樣精度和數據位數、速度更快的DSP，無齒槽效應的高性能旋轉電機、直線電機，以及應用自適應、人工智能等各種現代控制策略，不斷將伺服系統的指標提高。

2、一體化和集成化

3、通用化

通用型驅動器配置有大量的參數和豐富的菜單功能，便于用戶在不改變硬件配置的條件下，方便地設置成V/F控制、無速度傳感器開環(huán)矢量控制、閉環(huán)磁通矢量控制、永磁無刷交流伺服電動機控制及再生單元等五種工作方式控制工程網版權所有，適用于各種場合，可以驅動不同類型的電機，比如異步電機、永磁同步電機、無刷直流電機、步進電機，也可以適應不同的傳感器類型甚至無位置傳感器。可以使用電機本身配置的反饋構成半閉環(huán)控制系統，也可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構成高精度全閉環(huán)控制系統。

4、智能化

5、網絡化和模塊化

將現場總線和工業(yè)以太網技術、甚至無線網絡技術集成到伺服驅動器當中，已經成為歐洲和美國廠商的常用做法?，F代工業(yè)局域網發(fā)展的重要方向和各種總線標準競爭的焦點就是如何適應高性能運動控制對數據傳輸實時性、可靠性、同步性的要求。隨著國內對大規(guī)模分布式控制裝置的需求上升，高檔數控系統的開發(fā)成功，網絡化數字伺服的開發(fā)已經成為當務之急。模塊化不僅指伺服驅動模塊、電源模塊、再生制動模塊、通訊模塊之間的組合方式，而且指伺服驅動器內部軟件和硬件的模塊化和可重用。

6、從故障診斷到預測性維護

隨著機器安全標準的不斷發(fā)展，傳統的故障診斷和保護技術(問題發(fā)生的時候判斷原因并采取措施避免故障擴大化)已經落伍，最新的產品嵌入了預測性維護技術，使得人們可以通過Internet及時了解重要技術參數的動態(tài)趨勢，并采取預防性措施。比如：關注電流的升高，負載變化時評估尖峰電流，外殼或鐵芯溫度升高時監(jiān)視溫度傳感器，以及對電流波形發(fā)生的任何畸變保持警惕。

7、專用化和多樣化

雖然市場上存在通用化的伺服產品系列，但是為某種特定應用場合專門設計制造的伺服系統比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表面粘接結構(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉子結構的電機出現，分割式鐵芯結構工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機的生產實現了高效率、大批量和自動化，并引起國內廠家的研究。

8、小型化和大型化

無論是永磁無刷伺服電機還是步進電機都積極向更小的尺寸發(fā)展，比如20，28，35mm外徑;同時也在發(fā)展更大功率和尺寸的機種，已經看到500KW永磁伺服電機的出現，體現了向兩極化發(fā)展的傾向。