伺服电机是一种能够根据输入的控制信号精确地跟踪输出位置或速度的电机。在工业自动化、机器人、数控机床、航空航天等领域得到了广泛的应用。
伺服电机的控制模式一般有位置控制、速度控制和扭矩控制。其中速度控制为最常用模式,应用范围也最广泛。
伺服电机的驱动方式一般分为两种:开环控制和闭环控制。开环控制使用无刷直流电机驱动器或三相交流电机驱动器,是一种简单直接的控制方式,但对于复杂的应用场景控制精度不够高。
闭环控制使用伺服电机驱动器和编码器来提高控制精度,监控输出位置、速度和扭矩等参数并根据设定值进行调整。闭环控制可以提高伺服电机的抗干扰能力,常用于高精度要求的应用领域。
伺服电机驱动器根据所使用的电机种类不同,可分为直流电机驱动器和交流电机驱动器。直流电机驱动器适用于小功率应用场景,可以通过电流或电压来控制电机的转速。
交流电机驱动器适用于大功率应用场景,可分为三相异步驱动器和三相同步驱动器。其中,异步驱动器适用于一般的应用场景,而同步驱动器在高精度控制要求高的应用场景有优势。
伺服电机的控制系统由伺服电机驱动器和控制器组成。控制器接收控制信号并将其转化为电机驱动器可以理解的信号。同时,控制器还监控电机的输出并将反馈信号传输回去,使电机能够精确地跟踪控制信号。
常见的控制器有PLC、DSP和FPGA等。其中PLC适用于简单的应用场景,DSP和FPGA适用于复杂的高精度控制场景。