如今,隨著技術(shù)的不斷成熟,交流伺服電機(jī)技術(shù)憑借其優(yōu)異的性價(jià)比,逐漸取代直流電機(jī)成為伺服系統(tǒng)的主導(dǎo)執(zhí)行電機(jī)。交流伺服系統(tǒng)技術(shù)的成熟也使得市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速的多元化發(fā)展,并成為工業(yè)自動(dòng)化的支撐性技術(shù)之一。

　　主要作用

　　1、以小功率指令信號(hào)去控制大功率負(fù)載;

　　2、在沒(méi)有機(jī)械連接的情況下,由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動(dòng);

　　3、使輸出機(jī)械位移精確地跟蹤電信號(hào),如記錄和指示儀表等。

　　主要分類(lèi)

　　從系統(tǒng)組成元件的性質(zhì)來(lái)看,有電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和電氣-液壓伺服系統(tǒng)及電氣-電氣伺服系統(tǒng)等;

　　從系統(tǒng)輸出量的物理性質(zhì)來(lái)看,有速度或加速度伺服系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)等;

　　從系統(tǒng)中所包含的元件特性和信號(hào)作用特點(diǎn)來(lái)看,有模擬式伺服系統(tǒng)和數(shù)字式伺服系統(tǒng);

　　從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看,有單回伺服系統(tǒng)、多回伺服系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

　　伺服系統(tǒng)按其驅(qū)動(dòng)元件劃分,有步進(jìn)式伺服系統(tǒng)、直流電動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)直流電機(jī))伺服系統(tǒng)、交流電動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)交流電機(jī))伺服系統(tǒng)。按控制方式劃分,有開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)等,實(shí)際上數(shù)控系統(tǒng)也分成開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)3種類(lèi)型,就是與伺服系統(tǒng)這3種方式相關(guān)。

　　1、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)

　　開(kāi)環(huán)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電路,執(zhí)行元件和機(jī)床3大部分組成。常用的執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī),通常稱(chēng)以步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)為步進(jìn)式伺服系統(tǒng),在這種系統(tǒng)中,如果是大功率驅(qū)動(dòng)時(shí),用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件。驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)是將指令脈沖轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件所需的信號(hào)。

　　2、閉環(huán)系統(tǒng)

　　閉環(huán)系統(tǒng)主要由執(zhí)行元件、檢測(cè)單元、比較環(huán)節(jié)、驅(qū)動(dòng)電路和機(jī)床5部分組成。其構(gòu)成框圖如圖2所示。在閉環(huán)系統(tǒng)中,檢測(cè)元件將機(jī)床移動(dòng)部件的實(shí)際位置檢測(cè)出來(lái)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給比較環(huán)節(jié)。常見(jiàn)的檢測(cè)元件有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵和編碼盤(pán)等。通常把安裝在絲杠上的檢測(cè)元件組成的伺服系統(tǒng)稱(chēng)為半閉環(huán)系統(tǒng);把安裝在工作臺(tái)上的檢測(cè)元件組成的伺服系統(tǒng)稱(chēng)為閉環(huán)系統(tǒng)。由于絲杠和工作臺(tái)之間傳動(dòng)誤差的存在,半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度要比閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低一些。比較環(huán)節(jié)的作用是將指令信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較,兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路,控制執(zhí)行元件帶動(dòng)工作臺(tái)繼續(xù)移動(dòng),直到跟隨誤差為零。根據(jù)進(jìn)入比較環(huán)節(jié)信號(hào)的形式以及反饋檢測(cè)方式,閉環(huán)(半閉環(huán))系統(tǒng)可分為脈沖比較伺服系統(tǒng)、相位比較伺服系統(tǒng)和幅值比較伺服系統(tǒng)3種。

　　由于比較環(huán)節(jié)輸出的信號(hào)比較微弱,不足以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件,故需對(duì)其進(jìn)行放大,驅(qū)動(dòng)電路正是為此而設(shè)置的。

　　執(zhí)行元件的作用是根據(jù)控制信號(hào),即來(lái)自比較環(huán)節(jié)的跟隨誤差信號(hào),將表示位移量的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械位移。常用的執(zhí)行元件有直流寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)等。執(zhí)行元件是伺服系統(tǒng)中必不可少的一部分,驅(qū)動(dòng)電路是隨執(zhí)行元件的不同而不同的。