一、伺服電機

伺服電機可以控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

伺服電機分為直流伺服電機和交流伺服電機，直流伺服電機和交流伺服電機都有各自的應用領域，但直流伺服電機的應用更廣泛的情況包括：

1.工業自動化：直流伺服電機常用于工業自動化領域，如生產線上的輸送帶、機械臂、自動化裝配系統等。它們提供了高精度和可控性，適用于需要快速響應和高精度定位的應用。

2.機床和數控機械：直流伺服電機廣泛用于數控機床、銑床、鉆床、激光切割機等設備中，以提供精確的位置控制和速度調整。

3.機器人技術：直流伺服電機在工業機器人、協作機器人和服務機器人中發揮著關鍵作用，用于各種精密任務，如拾取和放置、焊接、噴涂等。

4.醫療設備：直流伺服電機用于醫療設備，例如CT掃描機、手術機器人和醫療儀器，以確保高精度的運動和控制。

5.航空航天：直流伺服電機也被廣泛應用于航空航天領域，如導航系統、飛機的操縱系統和衛星設備。

6.實驗室設備：直流伺服電機通常用于科學實驗室中的各種設備，如顯微鏡、實驗臺、樣品旋轉器等，以實現精確的控制和運動。

二、伺服電機工作原理

1、伺服系統（servo mechanism）是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便（換碳刷），產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。

無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。

2、交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數）。

交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。