伺服系统主要依靠脉冲定位。伺服电机接收脉冲时,旋转对应脉冲的角度实现位移。由于伺服电机本身具有发送脉冲的功能,伺服电机的每个旋转角度都会发出相应数量的脉冲,这样伺服电机接收到的脉冲就知道有多少脉冲发送到伺服电机,同时接收到多少脉冲。这样可以非常精确地控制电机的旋转,实现精确定位,可以达到0.001毫米。伺服电机中的转子是永磁体。驱动控制的U/V/W三相电流形成电磁场。转子在磁场的作用下旋转。同时,电机提供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(行数)。
DC伺服电机分为有刷电机和无刷电机。有刷电机具有成本低、布局简单、启动扭矩大、调速范围广、控制方便、维护方便(更换碳刷)、电磁干扰和环境要求等特点。可用于一般工业和对成本敏感的民用场所。
交换伺服电机的定子布局与容分相单相异步电机的定子布局基本相似。定子装有两个位置相差90度的绕组。一个是励磁绕组射频,它总是连接到交流电压射频;另一个是励磁绕组射频。另一个是控制绕组L,它连接到控制信号电压的UC。所以交换伺服电机也叫双伺服电机。
当交换伺服电机无法控制电压时,定子中只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子是静止的。当有控制电压时,定子会产生旋转磁场。转子沿着旋转磁场的方向旋转。当负载恒定时,电机的速度随着控制电压的大小而变化。当控制电压相反时,伺服电机会反转。
交流伺服电机的工作原理类似于单相异步电机,但前者的转子电阻远远大于后者。因此,与单相异步电机相比,伺服电机具有启动扭矩大、运行规模大、无旋转的明显特点。