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1、SGD7S-120A00A驱动器说明书手册伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转发动机，是一个补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度很正确，能够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，用作实施元件，且含有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特征，可把所收到电信号转换成电动机轴上角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其关键特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速伴随转矩增加而匀速下降。汉字名 伺服电机 外文名 Servo motor 类 型 设备 使用场所 自动控制系统目录
2、1 工作原理2 发展历史3 选型比较4 调试方法5 性能比较6 选型计算7 制动方法8 注意事项9 特点对比10 使用范围11 关键作用12 优点工作原理 编辑1、伺服系统（servo mechanism）是使物体位置、方位、伺服电机状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）任意改变自动控制系统。伺服关键靠脉冲来定位，基础上能够这么了解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身含有发出脉冲功效，所以伺服电机每旋转一个角度，全部会发出对应数量脉冲，这么，和伺服电机接收脉冲形成了呼应，或叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少
3、脉冲回来，这么，就能够很正确控制电机转动，从而实现正确定位，能够达成0.001mm。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，开启转矩大，调速范围宽，控制轻易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。所以它能够用于对成本敏感一般工业和民用场所。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，轻易实现智能化，其电子换相方法灵活，能够方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于多种环境。2、交流伺服电机也是无刷电机，分为同时和异步电机，现在运动控制中通常全部用同时电机，它功率范围大，
4、能够做到很大功率。大惯量，最高转动速度低，且伴随功率增大而快速降低。所以适合做低速平稳运行应用。3、伺服电机内部转子是永磁铁，驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场作用下转动，同时电机自带编码器反馈信号给驱动器，驱动器依据反馈值和目标值进行比较，调整转子转动角度。伺服电机精度决定于编码器精度（线数）。交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功效上区分：交流伺服要好部分，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，廉价。发展历史自从德国MANNESMANNRexroth企业Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会交流伺服电机（图二）交流伺服电机（图二）上正式推
5、出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期，各企业全部已经有完整系列产品。整个伺服装置市场全部转向了交流系统。早期模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全满足运动控制要求，多年来伴随微处理器、新型数字信号处理器（DSP）应用，出现了数字控制系统，控制部分可完全由软件进行，分别称为直流伺服系统、三相永磁交流伺 服系统摪胧只瘮或抟旌鲜綌、撊只瘮永磁交流伺服系统。到现在为止，高性能电伺服系统大多采取永磁同时型交流伺服电动机，控制驱动器多采取快速、正确定位全数字位置伺服系统。经典生产厂家如德国西门子、美
6、国科尔摩根和日本松下及安川等企业。日本安川电机制作所推出小型交流伺服电动机和驱动器，其中D系列适适用于数控机床（最高转速为1000r/min，力矩为0.252.8N.m），R系列适适用于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.0160.16N.m）。以后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代前后推出了新D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制，力矩波动由24%降低到7%，并提升了可靠性。这么，只用了几年时间形成了八个系列（功率范围为0.056kW）较完整体系，满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机
7、器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等不一样需要。以生产机床数控装置而著名日本发那科（Fanuc）企业，在20世纪80年代中期也推出了S系列（13个规格）和L系列（5个规格）永磁交流伺服电动机。L系列有较小转动惯量和机械时间常数，适适用于要求尤其快速响应位置伺服系统。日本其它厂商，比如：三菱电动机（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、东芝精机（SM系列）、大隈铁工所(BL系列）、三洋电气（BL系列）、立石电机（S系列）等众多厂商也进入了永磁交流伺服系统竞争行列。德国力士乐企业（Rexroth）Indramat分部MAC系列交流伺服电动机共
8、有7个机座号92个规格。德国西门子（Siemens）企业IFT5系列三相永磁交流伺服电动机分为标准型和短型两大类，共8个机座号98种规格。据称该系列交流伺服电动机和相同输出力矩直流伺服电动机IHU系列相比，重量只有后者1/2，配套晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列，最多可供6个轴电动机控制。德国博世（BOSCH）企业生产铁氧体永磁SD系列（17个规格）和稀土永磁SE系列（8个规格）交流伺服电动机和Servodyn SM系列驱动控制器。美国著名伺服装置生产企业Gettys曾一度作为Gould 电子企业一个分部（Motion Control Division），生产M600系列交流伺服电动机和A6
9、00 系列伺服驱动器。后合并到AEG，恢复了Gettys名称，推出A700全数字化交流伺服系统。美国A-B（ALLEN-BRADLEY）企业驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺服控制器。电动机包含3个机座号共30个规格。I.D.（Industrial Drives）是美国著名科尔摩根（Kollmorgen）工业驱动分部，曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格无刷伺服电动机和BDS3型伺服驱动器。自1989年起推出了全新系列设计掺鹣盗袛（Goldline）永磁交流伺服电动机，包含B（小惯量）、M（中惯量）和EB（防爆型）三大类，有1
10、0、20、40、60、80五种机座号，每大类有42个规格，全部采取钕铁硼永磁材料，力矩范围为0.84111.2N.m，功率范围为0.5415.7kW。配套驱动器有BDS4（模拟型）、BDS5（数字型、含位置控制）和Smart Drive（数字型）三个系列，最大连续电流55A。Goldline系列代表了现代永磁交流伺服技术最新水平。爱尔兰Inland原为Kollmorgen在国外一个分部，现合并到AEG，以生产直流伺服电动机、直流力矩电动机和伺服放大器而著名。生产BHT1100、2200、3300三种机座号共17种规格SmCo永磁交流伺服电动机和八种控制器。法国Alsthom集团在巴黎Parve
11、x工厂生产LC系列（长型）和GC系列（短型）交流伺服电动机共14个规格，并生产AXODYN系列驱动器。原苏联为数控机床和机器人伺服控制开发了两个系列交流伺服电动机。其中By系列采取铁氧体永磁，有两个机座号，每个机座号有3种铁心长度，各有两种绕组数据，共12个规格，连续力矩范围为735N.m。2By系列采取稀土永磁，6个机座号17个规格，力矩范围为0.1170N.m，配套是3型控制器。多年日本松下企业推出全数字型MINAS系列交流伺服系统，其中永磁交流伺服电动机有MSMA系列小惯量型，功率从0.035kW，共18种规格；中惯量型有MDMA、MGMA、MFMA三个系列，功率从0.754.5kW，共
12、23种规格,MHMA系列大惯量电动机功率范围从0.55kW，有7种规格。韩国三星企业多年开发全数字永磁交流伺服电动机及驱动系统，其中FAGA交流伺服电动机系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多个型号，功率从15W5kW。现在常采取（Powerrate）这一综合指标作为伺服电动机品质因数，衡量对比多种交直流伺服电动机和步进电动机动态响应性能。功率改变率表示电动机连续（额定）力矩和转子转动惯量之比。按功率改变率进行计算分析可知，永磁交流伺服电动机技术指标以美国I.D Goldline系列为最好，德国SiemensIFT5系列次之。选型比较交流
13、伺服电动机交流伺服电动机定子结构基础上和电容分相式单相异步电动机相同.其定子上装有两个位置互差90绕组，一个是励磁绕组Rf，它一直接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。交流伺服电动机转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机含有较宽调速范围、线性机械特征，无“自转”现象和快速响应性能，它和一般电动机相比，应含有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。现在应用较多转子结构有两种形式：一个是采取高电阻率导电材料做成高电阻率导条鼠笼转子，为了减小转子转动惯量，转子做得细长；另一个是采取铝合金制成空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2-0.3mm，为了减小
14、磁路磁阻，要在空心杯形转子内放置固定内定子.空心杯形转子转动惯量很小，反应快速，而且运转平稳，所以被广泛采取。交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生脉动磁场，转子静止不动。当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场方向旋转，在负载恒定情况下，电动机转速随控制电压大小而改变，当控制电压相位相反时，伺服电动机将反转。永磁交流伺服电动机20世纪80年代以来，伴随集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出发展，各国著名电气厂商相继推出各自交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不停完善和更新。交流伺服系统已成为现代高性能伺服系统关键发展方向，
15、使原来直流伺服面临被淘汰危机。90年代以后，世界各国已经商品化了交流伺服系统是采取全数字控制正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，关键优点有：无电刷和换向器，所以工作可靠，对维护和保养要求低。定子绕组散热比较方便。惯量小，易于提升系统快速性。适应于高速大力矩工作状态。同功率下有较小体积和重量。伺服电动机和单相异步电动机比较交流伺服电动机工作原理和分相式单相异步电动机即使相同，但前者转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机和单机异步电动机相比，有三个显著特点：1、起动转矩大因为转子电阻大，和一般异步电动机转矩特征曲线相比，有显著区分。它
16、可使临界转差率S01，这么不仅使转矩特征（机械特征）更靠近于线性，而且含有较大起动转矩。所以，当定子一有控制电压，转子立即转动，即含有起动快、灵敏度高特点。2、运行范围较广3、无自转现象正常运转伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，因为转子电阻大，定子中两个相反方向旋转旋转磁场和转子作用所产生两个转矩特征（T1S1、T2S2曲线）和合成转矩特征（TS曲线）交流伺服电动机输出功率通常是0.1-100W。当电源频率为50Hz，电压有36V、110V、220、380V；当电源频率为400Hz，电压有20V、26V、36V、115V等多个。交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制特征是非线性，而且因为转子电阻大
