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、西門(mén)子直流伺服電機和西門(mén)子交流伺服電機和優(yōu)缺點(diǎn)

1）直流伺服電機的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

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

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)

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，確度位置控制（取決于編碼器），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）

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)。
三、西門(mén)子伺服電機原理

交流伺服電動(dòng)機

交流伺服電動(dòng)機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機相似。其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組，一個(gè)是勵磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上；另一個(gè)是控制繞組L，聯(lián)接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動(dòng)機又稱(chēng)兩個(gè)伺服電動(dòng)機。

交流伺服電動(dòng)機的轉子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動(dòng)機具有較寬的調速范圍、線(xiàn)性的機械特性，無(wú)“自轉”現象和快速響應的性能，它與普通電動(dòng)機相比，應具有轉子電阻大和轉動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。目前應用較多的轉子結構有兩種形式：一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子，為了減小轉子的轉動(dòng)慣量，轉子做得細長(cháng)；另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉子，杯壁僅0.2-0.3Mm，空心杯形轉子的轉動(dòng)慣量很小，反應迅速，而且運轉平穩，因此被廣泛采用。

交流伺服電動(dòng)機在沒(méi)有控制電壓時(shí)，定子內只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)，轉子靜止不動(dòng)。當有控制電壓時(shí)，定子內便產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)，轉子沿旋轉磁場(chǎng)的方向旋轉，在負載恒定的情況下，電動(dòng)機的轉速隨控制電壓的大小而變化，當控制電壓的相位相反時(shí)，伺服電動(dòng)機將反轉。

交流伺服電動(dòng)機的工作原理與電容運轉式單相異步電動(dòng)機雖然相似，但前者的轉子電阻比后者大得多，所以伺服電動(dòng)機與電容運轉式異步電動(dòng)機相比，有三個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)：

（1）起動(dòng)轉矩大：由于轉子電阻大，使轉矩特性（機械特性）更接近于線(xiàn)性，而且具有較大的起動(dòng)轉矩。因此，當定子一有控制電壓，轉子立即轉動(dòng)，即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。

（2）運行范圍寬：運行平穩、噪音小。

（3）無(wú)自轉現象：運轉中的伺服電動(dòng)機，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉。

1、交流伺服電機

（1）籠型兩相交流伺服電機（細長(cháng)籠型轉子、機械特性近似線(xiàn)性、體積和勵磁電流小、小功率伺服、低速運轉不夠平滑）

（2）非磁性杯型轉子兩相交流伺服電機（空心杯轉子、機械特性近似線(xiàn)性、體積和勵磁電流較大、小功率伺服、低速運轉平滑）

（3）鐵磁杯型轉子兩相交流伺服電機（鐵磁材料杯型轉子、機械特性近似線(xiàn)性、轉子轉動(dòng)慣量大、齒槽效應小、運行平穩）

（4）同步型永磁交流伺服電機（由永磁同步電機、測速機及位置檢測元件同軸一體機組，定子為3相或2相，磁性材料轉子，必須配驅動(dòng)器；調速范圍寬、機械特性由恒轉矩區和恒功率區組成，可連續堵轉，快速相應性能好，輸出功率大，轉矩波動(dòng)小；有方波驅動(dòng)和正弦波驅動(dòng)兩種方式，控制性能好，為機電一體化產(chǎn)品）

（5）異步型三相交流伺服電機（轉子與籠型異步電機相似，必須配驅動(dòng)器，采用矢量控制，擴大了恒功率調速范圍，多用于機床主軸調速系統）

2、直流伺服電機

（1）印制繞組直流伺服電機（盤(pán)形轉子、盤(pán)形定子軸向粘接柱狀磁鋼，轉子轉動(dòng)慣量小，無(wú)齒槽效應，無(wú)飽和效應，輸出轉矩大）

（2）線(xiàn)繞盤(pán)式直流伺服電機（盤(pán)形轉子、定子軸向粘接柱狀磁鋼，轉子轉動(dòng)慣量小，控制性能優(yōu)于其他直流伺服電機，效率高，輸出轉矩大）

（3）杯型電樞永磁直流電機（空心杯轉子，轉子轉動(dòng)慣量小，適用于增量運動(dòng)伺服系統）

（4）無(wú)刷直流伺服電機（定子為多相繞組，轉子為永磁式，帶轉子位置傳感器，無(wú)火花干擾，壽命長(cháng)，噪聲低）

3、力矩電機

（1）直流力矩電機（扁平結構，極數槽數換向片數串聯(lián)導體數多；輸出轉矩大，低速或堵轉下可連續工作，機械和調節特性好，機電時(shí)間常數小）

（2）無(wú)刷直流力矩電機（與無(wú)刷直流伺服電機結構相似，但為扁平狀，極數槽數串聯(lián)導體數多；輸出轉矩大，機械和調節特性好，壽命長(cháng)，無(wú)火花，噪聲低）

（3）籠型交流力矩電機（籠型轉子，扁平結構，極數槽數多，啟動(dòng)轉矩大，機電時(shí)間常數小，可長(cháng)期堵轉運行，機械特性較軟）

（4）實(shí)心轉子交流力矩電機（鐵磁材料實(shí)心轉子，扁平結構，極數槽數多，可長(cháng)期堵轉，運行平滑，機械特性較軟）

4、步進(jìn)電機

（1）反應式步進(jìn)電機（定轉子均由硅鋼片疊成，轉子鐵心上無(wú)繞組，定子上有控制繞組；步距角小，啟動(dòng)與運行頻率較高，步距角較低，無(wú)自鎖力矩）

（2）永磁步進(jìn)電機（永磁式轉子，徑向磁化極性；步距角大，啟動(dòng)與運行頻率低，有保持轉矩，消耗功率比反應式小，但須供正、負脈沖電流）

（3）混合式步進(jìn)電機（永磁式轉子，軸向磁化極性；步距角高，有保持轉矩，輸入電流小，兼有反應式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)）

5、開(kāi)關(guān)磁阻電機（定轉子均由硅鋼片疊成，都為凸極式，與極數相接近的大步距反應式步進(jìn)電機結構相似，帶有轉子位置傳感器，轉矩方向與電流方向無(wú)關(guān)，調速范圍小，噪聲大，機械特性由恒轉矩區、恒功率區、串勵特性區三部分組成）