伺服电机有哪些分类？伺服电机选型要求介绍！伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。
伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类
交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。 在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf，接恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电机运行的目的。 交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%～15%和小于15%～25%)等特点。
直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E为电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia为电枢电压和电枢电流，Ra为电枢电阻，改变Ua或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被永久磁铁所取代，磁通φ恒定。直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。
直流伺服电机的优点和缺点
优点：速度控制精确，转矩速度特性很硬，控制原理简单，使用方便，价格便宜。
缺点：电刷换向，速度限制，附加阻力，产生磨损微粒(无尘易爆环境不宜)
交流伺服电机的优点和缺点
优点：速度控制特性良好，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的高效率，发热少，高速控制，高精确度位置控制(取决于编码器精度)，额定运行区域内，可实现恒力矩，惯量低，低噪音，无电刷磨损，免维护(适用于无尘、易爆环境)
缺点：控制较复杂，驱动器参数需要现场调整PID参数确定，需要更多的连线。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机
有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便(换碳刷)，产生电磁干扰，对使用环境有要求，通常用于对成本**的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小重量轻，出力大响应快，速度高惯量小，力矩稳定转动平滑，控制复杂，智能化，电子换相方式灵活，可以方波或正弦波换相，电机免维护，高效节能，电磁辐射小，温升低寿命长，适用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，其功率范围大，功率可以做到很大，大惯量，**转速低，转速随功率增大而匀速下降，适用于低速平稳运行场合。伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
直流伺服电机分为有刷电机和无刷电机：有刷电机结构简单、成本低、调速范围宽、起动转矩大、控制容易，需要维护，但维护方便(换碳刷)，因此它可用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机具有产量大、重量轻、体积小、速度高、响应快、惯性小、转动平稳、转矩稳定等优点，控制复杂、易于实现智能化，其电子换向方式灵活，可以是方波换向，也可以是正弦波换向。电机效率高、免维护、电磁辐射小、工作温度低、使用寿命长，可在各种环境下使用。DC伺服电机可用于火花机、机械手、精 密机床等，同时可配2500P/R标准编码器和高解析的速度表，还可配减速器，为机械设备带来可靠的精度和高扭矩。直流伺服电机调速好、单位重量体积小、输出功率高，比交流电机大，远远超过步进电机，多级结构的力矩波动较小。
交流伺服电机也是无刷电机，分为同步电机和异步电机。目前运动控制一般采用同步电机，功率范围大，可以实现很大的功率。交流伺服电机惯性大、转速高、转速低，随着功率的增加迅速降低，因此适合低速稳定运行。交流伺服电机的定子结构与电容分相单相异步电机的定子结构基本相似，它的定子装有两个位置相差90的绕组，一个是励磁绕组Rf，始终接交流电压Uf;另一个是连接到控制信号电压Uc的控制绕组L。因此，交流伺服电机也称为双伺服电机。交流伺服电机的转子通常采用鼠笼式，但是为了使伺服电机具有宽调速范围、线性机械特性、无“自转”现象和快速响应性能，它与普通电机相比应具有转子电阻大和转动惯量小两个特点。
伺服电机内部的转子是一个磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成一个电磁场，转子在这个磁场的作用下旋转。同时，电机的编码器将信号反馈给驱动器，驱动器将反馈值与目标值进行比较，调整转子的旋转角度，伺服电机的精度取决于编码器的精度。
在数控机床中，进给系统常用直流伺服电机主要有以下几种：
(1)小惯性直流伺服电机
小惯性直沈伺服电机因转动惯盆小而得名。这类电机一般为水磁式，电枢绕组有无相电枢式、印刷电枢式和空心杯电枢式三种。因为小惯量直流电机最大限度地减小了电枢的转动惯量。所以能获得最快的响应速度。在早期的数控机床上。这类伺服电机应用得比较多。小恤见伺服电机在有些国家的数控机床上至今仍然在使用。如法国等。
(2)直流力矩电机
又称大惯量宽调速直流伺服电机。一方面，由于它的转子直径较大。线圈绕组匝数增加。力矩大。转动饭盆比较其他类型电机大。且能够在较大过载转矩时长时间地工作。因此可以直接与丝杠相连，不豁要中间传动装置。另一方面，由于它没有励磁回路的损耗，它的外型尺寸比类似的其他直流伺服电机小。它还有一个突出的特点，是能够在较低转速下实现平稳运行，最低转速可以达到1r/min，甚至0.1r/min。因此。这种伺服电机在数控机床上得到了广泛地应用。
(3)无刷直流伺服电机
这种伺服电机又叫无整流子电机。它没有换向器。由同步电机和逆变器组成，逆变器由装在转子上的转子位置传感器控制。它实质是一种交流调速电机，由于其调速性能可达到直流伺服发电机的水平。又取消了换向装置和电刷部件，大大地提高了电机的使用寿命。
伺服电机选型要求
伺服电机定义：伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。
根据使用电源不同：分直流伺服电机和交流伺服电机。
他两在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。
看到这里你可能觉得伺服电机没什么特点：简单来说，伺服电机可以实现精确控制，你让它转多少它就转多少，而且它还会反馈，实现所谓的闭环，由编码器去反馈看是否确实转了那么多，这样控制精度就更高。.
我们知道步进电机的精度以步距来衡量，市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度 (三相电机)德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°。我们以步距角为0.036°的步进电机为例。
0.036=360/10000
假设给这个步进电机后端加上编码器，那么公式相当于电机转一圈编码器发出10000个脉冲，编码器分辨率是10000。
伺服电机的精度是电机后端的编码器分辨率来衡量的，现在伺服编码器分辨率达到2的23次方，可见伺服电机的精度远远比步进电机精度高。
普通电机上电就转，没电就停，除了转如果还非要说它有什么功能的话那就是正反转：)
提供伺服电机选型流程
1、负载机构(确定机构类型以及其细节数据，如滚珠丝杆长度、滚珠丝杆的直径、行程和带轮直径等)
2、动作模式(决定控制对象部分的动作模式，时间与速度的关系;将控制对象的动作模式换算为电机轴上的动作形式;确定运行模式，包括加速时间(ta)、匀速时间(tu)、减速时间(td)、停止时间(ts)、循环时间(tc)和运动距离(L)等参数)
3、负载的惯量、转矩和转速(我们在选型时，是根据扭矩来选择功率!)
4、定位精度(确认编码器的脉冲数是否满足系统要求规格的分辨率)
5、使用环境(如环境温度、湿度、使用环境大气及振动冲击等等)
自动化领域指如今的大热门，而伺服电机在其中占有重要地位，通常用于项目中较精确的速度或位置控制部件的驱动。自动化设备的设计者常常需要面临各种各样不同需求的电机选型问题，而供应商提供的电机也是五花八门，参数多如牛毛，常常使初学者一头雾水，本文仅根据作者的实际工作经历做一些分享，望能够给需要者提供一些帮助。
1.应用场景
自动化领域的控制型电机可分为伺服电机、步进电机、变频电机等。在需要较为精确的速度或位置控制的部件，会选择伺服电机驱动。变频器+变频电机的控制方式，是通过改变输入电机的电源频率而改变电机转速的控制方法。一般只用于电机的调速控制。伺服电机与步进电机相比：a) 伺服电机使用闭环控制，步进电机为开环控制;b) 伺服电机使用旋转编码器计量精度，步进电机使用步距角。普通产品级别上前者的精度可达后者的百倍数量级;c) 控制方式相似(脉冲或方向信号)。
2.供电电源
伺服电机从供电电源上区分可分为交流伺服电机和直流伺服电机。二者还是比较好选择的。一般的自动化设备，甲方都会提供标准的380V工业电源或220V电源，此时选择对应电源的伺服电机即可，免去电源类型的转换。但有一些设备，比如立体仓库中的穿梭板、AGV小车等，由于本身的移动性质，大部分使用自带直流电源，所以一般使用直流伺服电机。
3.抱闸
根据动作机构的设计，考虑在停电状态下或静止状态下，是否会造成对电机的反转趋势。如果有反转趋势，就需要选择带抱闸的伺服电机。
4.选型计算
选型计算前，首先要确定的是机构末端的位置和速度要求，再者确定传动机构。此时即可选择伺服系统和对应的减速器。选型过程中，主要考虑以下参数：
4.1.功率和速度
根据结构形式和最终负载的速度和加速度要求，计算电机所需功率和速度。值得注意的是，通常情况下需要结合所选电机的速度选取减速机的减速比。在实际选型过程中，比如负载为水平运动，因为各个传动机构的摩擦系数和风载系数的不确定性，公式P=T*N/9549往往无法明确计算(无法精确计算扭矩的大小)。而在实践过程中，也发现使用伺服电机所需功率最大处往往是加减速阶段。所以，通过T=F*R=m*a*R可定量计算所需电机的功率大小和减速机的减速比(m：负载质量;a：负载加速度;R：负载旋转半径)。
每种类型的伺服电机的规格中都有额定转矩、最大转矩、伺服电机惯量等参数。每个参数与负载扭矩和负载惯性之间必须有相关性。伺服电机的输出转矩必须满足机构的加速度和重量等负荷机构的运动条件的要求。 机构的运动条件(水平和垂直旋转)与伺服电机的输出没有直接关系，但一般情况下，伺服电机的输出越高，相对输出扭矩越高。
伺服电机的选用不仅受机构重量的影响，同时设备运动条件也会改变伺服电机的选用。惯性越大，加减速扭矩越大，加减速时间越短，伺服电机输出扭矩越大。选择伺服电机规格时，请遵循以下步骤。
(1)初始选择伺服电机的最高输出功率扭矩必须大于加速扭矩+负载扭矩时，必须选择其他模型进行验证，直到符号满足要求。
(2)负载力矩是根据负载重量、结构、摩擦系数和运行效率计算的。
(3)根据运行条件的要求，选择适当的负荷惯性量修正公式，计算机构的负荷惯性量。
(4)根据负载惯量和伺服电机惯量，选择合适的假选定伺服电机规格。
(5)根据负载扭矩、加速扭矩、减速扭矩和保持扭矩计算连续瞬时扭矩。
(6)定义了载荷机构的运动条件，即加减速速度、运动速度、机构重量、机构运动等。
(7)结合主伺服电机的惯性和负载惯性，计算了加速扭矩和减速扭矩。
(8)完成选择。
