伺服馬達

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工業用伺服馬達

伺服馬達(Servomotor)是對用於使用伺服機構的馬達(電動機)總稱。伺服(Servo)一詞來自拉丁文"Servus",本為奴隸(Slave)之意,此指依照命令動作的意義。所謂伺服系統,就是依照指示命令動作所構成的控制裝置,應用於馬達的伺服控制,將感測器裝在馬達與控制對象機器上,偵測結果會返回伺服放大器與指令值做比較。由此可知,因為伺服馬達是以回饋訊號控制,與藉由輸入脈波訊號控制的步進馬達有所區別。[1]

結構[编辑]

應用於伺服馬達通常具有精密的位置檢測元件如光電編碼器解角器(resolver)做為位置或速度的回授元件,[2]伺服馬達的裝置由下列三者構成[1]

  1. 發出動作指令的"指示裝置"(控制器,Controller)
  2. 依照指示裝置的指示訊號與回饋訊號下等指令使馬達動作的"控制裝置"(伺服放大器),
  3. 以及將由伺服放大器而來的電力供給驅動控制對象和偵測其狀態的"驅動、感測裝置"。

伺服系統是控制結果與目標值的誤差量能縮小。將來自控制對象的訊號返回到伺服放大器而反映在控制上,稱為回饋(Feedback)。

藉由編碼器(Encoder)感測馬達旋轉並回饋的方式,簡單方便而廣泛使用。相對地,可在控制對象機器外加裝置如線性編碼器等感測器,其結果在與指示訊號比較,因此多用於需要高精密度控制的用途中。

動作特性[编辑]

伺服馬達的動作特性是進行位置定位控制和動作速度控制,其主要特點是 轉速可以精確控制,速度控制範圍廣,可以安定平順等速運轉之外,還可以根據需求隨時變更速度。在極低速度也可以穩定轉動。能迅速做出正轉與逆轉,也能迅速加減速。在由靜態改為動態運作或由動態改為靜態運作所需費時極短,而且即便有外力附加仍可以保持位置。並在額定容量範圍內瞬間產生大轉矩,輸出功率大且效率也高。[3]

直流與交流[编辑]

伺服馬達分為交流(AC)和直流(DC)兩種,直流伺服馬達機體較細長,因此轉子慣性較小[3],而且具有線性反應佳與簡單易於控制特性,因為直流伺服馬達因為操作容易,也就是旋轉方向由電流決定,並且旋轉速度由改變施加的電壓來控制,控制簡單所以廣泛使用因此現在直流伺服馬達是使用最多的馬達。[1]

而交流(AC)伺服馬達多使用在感應馬達交流無刷馬達。為了讓感應馬達變化旋轉速度,必須改變電源頻率,因為這個目的而使用變頻器(Inverter)。由此可知,因為伺服馬達是以回饋訊號控制,可以與藉由輸入脈衝電流控制的步進馬達有所區別。[1]

參見[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 作者:菊地正典、影山隆雄. 6-4 伺服馬達. 《圖解電子裝置》. 台灣: 世茂出版社. 2008-12-29. ISBN 9789577769503 (中文(台灣)‎). 
  2. ^ 鄒應嶼. 電動機控制簡介技術報告TR-001. 交通大學 電機與控制工程系所. 2000年1月21日 [2014-12-19查詢]. (原始内容存档于2015年5月9日). 
  3. ^ 3.0 3.1 作者:陳以撒. 《機電整合(修訂四版)》3.6.3交流伺服電動機(AC servo motor). 台灣: 全華圖書公司. 2006-10-19: P.3–69̴. ISBN 9572142453 (中文(台灣)‎). 

外部連結[编辑]