伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么？簡單的伺服控制單元之一是維控伺服電機(jī)和伺服控制器。今天，維控伺服電機(jī)公司將分析維控伺服電機(jī)和伺服控制器。

運(yùn)動原理

右手螺旋定律（安培定律）——帶電磁化

安培定律，也被稱為右手螺旋定律，是一種表示電流與電流激勵的磁場的磁力線方向之間關(guān)系的定律。通電直線中的安培定律：用右手握住通電直線，讓拇指指向電流的方向，那么四個手指的方向就是磁力線的周圍方向；通電電磁閥中的安培定律：用右手握住通電電磁閥，使四個手指朝著與電流相同的方向彎曲，然后拇指指向的一端是通電電磁閥的N極。

弗萊明左手定律——磁力

確定載流導(dǎo)線在外磁場中受力方向的規(guī)則。也被稱為機(jī)動法則。左手是平的，拇指與其他4個手指垂直，手掌面向N級，4個手指是電流方向，拇指是載流導(dǎo)線在外部磁場中的受力方向。

伺服控制單元

※伺服來自拉丁語，原意為“從”，指通過閉環(huán)控制對機(jī)械系統(tǒng)的位置、扭矩、速度或加速度進(jìn)行控制。電信號被轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。

1.控制器：動作命令信號的輸出裝置。

2.驅(qū)動器：接收控制命令并驅(qū)動電機(jī)的設(shè)備。

3.伺服電機(jī)：驅(qū)動控制對象并檢測狀態(tài)的裝置。

維控伺服電機(jī)的類型

維控伺服電機(jī)的類型大致可分為以下三種：

1.同步型：采用永磁同步電動機(jī)，在停電時發(fā)電，制動方便。然而，由于工藝材料的問題，電機(jī)容量有限。[轉(zhuǎn)子：永磁體；定子：線圈]

2.感應(yīng)式：感應(yīng)式電機(jī)在結(jié)構(gòu)上與通用電機(jī)類似。結(jié)構(gòu)堅固，高速時轉(zhuǎn)矩性能好，但電機(jī)容易發(fā)熱，容量（7.5KW以上）大多為這種類型。轉(zhuǎn)子和定子都是線圈]

3.直流型：直流伺服電機(jī)存在碳刷運(yùn)行產(chǎn)生灰塵和磨損的問題，不適合在無塵要求的地方使用，主要是小容量。[轉(zhuǎn)子：線圈；定子：永磁體；換向器：磁刷]

同步伺服電機(jī)

※特點(diǎn)和優(yōu)勢：1。免維護(hù)。2.良好的環(huán)境抵抗力。3.扭矩特性好，扭矩恒定。4.當(dāng)電源切斷時，可以產(chǎn)生制動器。5.體積小，重量輕。6.高效率。

※缺點(diǎn)：1。放大器比直流型更復(fù)雜。2.電機(jī)和放大器必須以1:1的比例一起使用。3.永磁體可以退磁。

感應(yīng)伺服電機(jī)

※特點(diǎn)和優(yōu)勢：1。易于維護(hù)。2.良好的環(huán)境抵抗力。3.在高速下，扭矩特性良好。4.生產(chǎn)能力大，效率高。5.結(jié)構(gòu)堅固。

※缺點(diǎn)：1。容量小，效率低。2.放大器比直流型更復(fù)雜。3.當(dāng)電源切斷時，無法進(jìn)行動態(tài)制動。4.特性受溫度波動的影響。5.放大器和電機(jī)必須以1:1的比例使用。

直流伺服電機(jī)

※特點(diǎn)和優(yōu)勢：1、伺服驅(qū)動器結(jié)構(gòu)簡單。2、當(dāng)電源切斷時，可以產(chǎn)生制動器。3、體積小，價格低。4、效率高。

※缺點(diǎn)：1、換向器的外圍需要定期維護(hù)。2、碳刷磨損（碳粉），不能在需要額外費(fèi)用的地方使用。3、由于整流器碳刷的問題，高速時扭矩很差。4、永磁體可以退磁。

伺服控制原理

伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)是：通過反饋信號的控制方法（命令值可以與目標(biāo)值進(jìn)行比較，從而大大降低了誤差條件）。

什么是反饋信號：向控制對象發(fā)出指令后，正確跟蹤并找出當(dāng)前值，并隨時反饋控制內(nèi)容的偏差值。目標(biāo)對象到達(dá)目的地后，反饋位置值，等等。

控制過程：檢測機(jī)體的位置，回路是一個閉環(huán)系統(tǒng)，稱為全閉環(huán)。相反，檢測電機(jī)軸端的回路系統(tǒng)稱為半閉環(huán)。

伺服驅(qū)動的內(nèi)部組成

整流部分：整流部分將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，由電容器過濾，產(chǎn)生穩(wěn)定無脈動的直流電源。

逆變器部分：來自控制部分的SPWM信號驅(qū)動IGBT，并將直流電源轉(zhuǎn)換為SPWM波形，以驅(qū)動伺服電機(jī)。

控制部分：伺服單元采用全數(shù)字結(jié)構(gòu)，通過高性能硬件支持實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的軟件?，F(xiàn)在所有的伺服系統(tǒng)都采用了（DSP數(shù)字信號處理）芯片DSP，它可以執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩和電流?？刂破鞯墓δ?。PWM信號控制信號作用于功率驅(qū)動單元，可接收處理位置和電流反饋，并具有通信接口。

編碼器：伺服電機(jī)配備高性能測角編碼器，可精確測量轉(zhuǎn)子位置和電機(jī)轉(zhuǎn)速。

逆變器采用新型電力電子半導(dǎo)體器件。目前，伺服控制系統(tǒng)的輸出器件越來越多地使用新型高開關(guān)頻率功率半導(dǎo)體器件，主要包括大功率晶體管（GTR）、功率場效應(yīng)晶體管（MOSFET）和絕緣柵晶體管（IGPT）等。這些先進(jìn)器件的應(yīng)用顯著降低了伺服單元輸出回路的功耗，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，降低了運(yùn)行噪音。特別值得一提的是，新的伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)開始使用一種新型模塊，該模塊集成了控制電路功能和大功率電子開關(guān)設(shè)備，稱為智能功率模塊（簡稱IPM）。該裝置將輸入隔離、動態(tài)制動、超溫、過壓、過流保護(hù)和故障診斷功能集成在一個小模塊中。其輸入邏輯電平與TTL信號完全兼容，并可直接與微處理器的輸出接口。它的應(yīng)用大大簡化了伺服單元的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了伺服系統(tǒng)的小型化和小型化。

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