伺服電機是自動(dòng)控制裝置中被用作執行元件的微特電機，其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。

伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類(lèi)。交流伺服電機的基本構造與交流感應電動(dòng)機(異步電機)相似。在定子上有兩個(gè)相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf，接恒定交流電壓，利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化，達到控制電機運行的目的。交流伺服電機具有運行穩定、可控性好、響應快速、靈敏度高以及機械特性和調節特性的非線(xiàn)性度指標嚴格(要求分別小于10%～15%和小于15%～25%)等特點(diǎn)。

直流伺服電機基本構造與一般直流電動(dòng)機相似。電機轉速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E為電樞反電動(dòng)勢，K為常數，j為每極磁通，Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流，Ra為電樞電阻，改變Ua或改變φ，均可控制直流伺服電動(dòng)機的轉速，但一般采用控制電樞電壓的方法，在永磁式直流伺服電動(dòng)機中，勵磁繞組被永久磁鐵所取代，磁通φ恒定。直流伺服電動(dòng)機具有良好的線(xiàn)性調節特性及快速的時(shí)間響應。

1、直流伺服電機的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)：速度控制精確，轉矩速度特性很硬，控制原理簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格便宜。

（2）缺點(diǎn)：電刷換向，速度限制，附加阻力，產(chǎn)生磨損微粒(無(wú)塵易爆環(huán)境不宜)

2、交流伺服電機的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)：速度控制特性良好，在整個(gè)速度區內可實(shí)現平滑控制，幾乎無(wú)振蕩，90%以上的高效率，發(fā)熱少，高速控制，高精確度位置控制(取決于編碼器精度)，額定運行區域內，可實(shí)現恒力矩，慣量低，低噪音，無(wú)電刷磨損，免維護(適用于無(wú)塵、易爆環(huán)境)

（2）缺點(diǎn)：控制較復雜，驅動(dòng)器參數需要現場(chǎng)調整PID參數確定，需要更多的連線(xiàn)。

3、直流伺服電機分為有刷和無(wú)刷電機

有刷電機結構簡(jiǎn)單、成本低、調速范圍寬、起動(dòng)轉矩大、控制容易，需要維護，但維護方便(換碳刷)，因此它可用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。無(wú)刷電機具有產(chǎn)量大、重量輕、體積小、速度高、響應快、慣性小、轉動(dòng)平穩、轉矩穩定等優(yōu)點(diǎn)，控制復雜、易于實(shí)現智能化，其電子換向方式靈活，可以是方波換向，也可以是正弦波換向。電機效率高、免維護、電磁輻射小、工作溫度低、使用壽命長(cháng)，可在各種環(huán)境下使用。DC伺服電機可用于火花機、機械手、精 密機床等，同時(shí)可配2500P/R標準編碼器和高解析的速度表，還可配減速器，為機械設備帶來(lái)可靠的精度和高扭矩。直流伺服電機調速好、單位重量體積小、輸出功率高，比交流電機大，遠遠超過(guò)步進(jìn)電機，多級結構的力矩波動(dòng)較小。

交流伺服電機也是無(wú)刷電機，分為同步電機和異步電機。目前運動(dòng)控制一般采用同步電機，功率范圍大，可以實(shí)現很大的功率。交流伺服電機慣性大、轉速高、轉速低，隨著(zhù)功率的增加迅速降低，因此適合低速穩定運行。交流伺服電機的定子結構與電容分相單相異步電機的定子結構基本相似，它的定子裝有兩個(gè)位置相差90的繞組，一個(gè)是勵磁繞組Rf，始終接交流電壓Uf;另一個(gè)是連接到控制信號電壓Uc的控制繞組L。因此，交流伺服電機也稱(chēng)為雙伺服電機。交流伺服電機的轉子通常采用鼠籠式，但是為了使伺服電機具有寬調速范圍、線(xiàn)性機械特性、無(wú)“自轉”現象和快速響應性能，它與普通電機相比應具有轉子電阻大和轉動(dòng)慣量小兩個(gè)特點(diǎn)。

伺服電機內部的轉子是一個(gè)磁鐵，驅動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成一個(gè)電磁場(chǎng)，轉子在這個(gè)磁場(chǎng)的作用下旋轉。同時(shí)，電機的編碼器將信號反饋給驅動(dòng)器，驅動(dòng)器將反饋值與目標值進(jìn)行比較，調整轉子的旋轉角度，伺服電機的精度取決于編碼器的精度。

在數控機床中，進(jìn)給系統常用直流伺服電機主要有以下幾種：

1、小慣性直流伺服電機

小慣性直沈伺服電機因轉動(dòng)慣盆小而得名。這類(lèi)電機一般為水磁式，電樞繞組有無(wú)相電樞式、印刷電樞式和空心杯電樞式三種。因為小慣量直流電機最大限度地減小了電樞的轉動(dòng)慣量。所以能獲得最快的響應速度。在早期的數控機床上。這類(lèi)伺服電機應用得比較多。小恤見(jiàn)伺服電機在有些國家的數控機床上至今仍然在使用。如法國等。

2、直流力矩電機

又稱(chēng)大慣量寬調速直流伺服電機。一方面，由于它的轉子直徑較大。線(xiàn)圈繞組匝數增加。力矩大。轉動(dòng)飯盆比較其他類(lèi)型電機大。且能夠在較大過(guò)載轉矩時(shí)長(cháng)時(shí)間地工作。因此可以直接與絲杠相連，不豁要中間傳動(dòng)裝置。另一方面，由于它沒(méi)有勵磁回路的損耗，它的外型尺寸比類(lèi)似的其他直流伺服電機小。它還有一個(gè)突出的特點(diǎn)，是能夠在較低轉速下實(shí)現平穩運行，最低轉速可以達到1r/min，甚至0.1r/min。因此。這種伺服電機在數控機床上得到了廣泛地應用。

3、無(wú)刷直流伺服電機

這種伺服電機又叫無(wú)整流子電機。它沒(méi)有換向器。由同步電機和逆變器組成，逆變器由裝在轉子上的轉子位置傳感器控制。它實(shí)質(zhì)是一種交流調速電機，由于其調速性能可達到直流伺服發(fā)電機的水平。又取消了換向裝置和電刷部件，大大地提高了電機的使用壽命。