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伺服電機編碼器原理：　　

       伺服電機編碼器是安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速的一種傳感器，從物理介質(zhì)的不同來分，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，另外旋轉(zhuǎn)變壓器也算一種特殊的伺服編碼器，市場上使用的基本上是光電編碼器，不過磁電編碼器作為后起之秀，有可靠，價格便宜，抗污染等特點，有趕超光電編碼器的趨勢。

　伺服編碼器這個基本的功能與普通編碼器是一樣的，比如型的有A，A反，B，B反，Z，Z反等信號，除此之外，伺服編碼器還有著跟普通編碼器不同的地方，那就是伺服電機多數(shù)為同步電機，同步電機啟動的時候需要知道轉(zhuǎn)子的磁極位置，這樣才能夠大力矩啟動伺服電機，這樣需要另外配幾路信號來檢測轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置，比如增量型的就有UVW等信號，正因為有了這幾路檢測轉(zhuǎn)子位置的信號，伺服編碼器顯得有點復(fù)雜了，以致一般人弄不懂它的道理了，加上有些廠家故意掩遮一些信號，相關(guān)的資料不齊全，就更加增添了伺服電機編碼器的神秘色彩。

　　由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。

　　編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

　　分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

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伺服電動機　

       伺服電動機分交、直流兩類。交流伺服電動機的工作原理與交應(yīng)電動機相同。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf接一恒定交流電壓，利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化，達(dá)到控制電動機運行的目的。交流伺服電動機具有運行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標(biāo)嚴(yán)格（要求分別小于10％～15％和小于15％～25％）等特點。直流伺服電動機的工作原理與一般直流電動機相同。電動機轉(zhuǎn)速n為

特點

一般分為直流伺服和交流伺服.

　　對于直流伺服馬達(dá)

　　優(yōu)點:的速度控制,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,原理簡單、使用方便,價格優(yōu)勢

　　缺點:電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(對于無塵室)

　　對于交流伺服馬達(dá)

　　優(yōu)點:良好的速度控制特性，在整個速度區(qū)內(nèi)可實現(xiàn)平滑控制，幾乎無振蕩;，90%以上，不發(fā)熱;高速控制;高位置控制（取決于何種編碼器）;額定運行區(qū)域內(nèi)，實現(xiàn)恒力矩;低噪音;沒有電刷的磨損，免維護;不產(chǎn)生磨損顆粒、沒有火花，適用于無塵間、易暴環(huán)境

　　慣量低;

　　缺點:控制較復(fù)雜,驅(qū)動器參數(shù)需要現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)整定,需要更多的連線

　　直流伺服電動機的應(yīng)用

　　直流伺服電機的特性較交流伺服電機硬。通常應(yīng)用于功率稍大的系統(tǒng)中，如隨動系統(tǒng)中的位置控制等。

　　交流伺服電動機的應(yīng)用

　　交流伺服電機的輸出功率一般為0.1-100 W，電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應(yīng)用很廣泛，如用在各種自動控制、自動記錄等系統(tǒng)中

伺服電機簡介

定義 伺服電機是一種補助馬達(dá)間接變速裝置，在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)，是一種可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電-機械轉(zhuǎn)換器，又稱執(zhí)行電動機。伺服電機可控制速度、位置等，在應(yīng)用中把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。

其主要特點是：當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降；

其作用：可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確。

簡單說，伺服電機是電機的一類，能夠控制電機運轉(zhuǎn)角度，定位并能保持在某個位置的一種電機，也可以通過力矩控制，速度控制方式，一般用位置控制，通過電機旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備的運行位置。電機通過在電機尾部安裝的編碼器提供轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)角度，編碼器為多圈的，能夠在好多圈范圍內(nèi)知道自己轉(zhuǎn)子的位置，比如4096圈。單圈內(nèi)根據(jù)編碼器精度，可以達(dá)到17位，20位，23位，甚至更多，也就是把一圈分成2的23次方份，大概也就是轉(zhuǎn)動角度360除以2的23次方度。

力矩控制應(yīng)用，如繞線機張力器，或者作為測試負(fù)載等，伺服電機作為被動原件，當(dāng)作用外電機軸上的扭矩超過設(shè)定的力矩時，電機就被拖動運轉(zhuǎn)，提供負(fù)載力矩。

速度控制，因為目前伺服電機大多用永磁同步電機，可控制電機在某速度下運行，速度波動減小，運行平穩(wěn)。低速度下的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性是伺服電機性能好壞的一個考核指標(biāo)。

作者：xfhc

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來源：知乎

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選型計算

選型計算前，首先要確定的是機構(gòu)末端的位置和速度要求，再者確定傳動機構(gòu)。此時即可選擇伺服系統(tǒng)和對應(yīng)的減速器。

選型過程中，主要考慮以下參數(shù)：

4.1.功率和速度根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和終負(fù)載的速度和加速度要求，計算電機所需功率和速度。值得注意的是，通常情況下需要結(jié)合所選電機的速度選取減速機的減速比。

在實際選型過程中，比如負(fù)載為水平運動，因為各個傳動機構(gòu)的摩擦系數(shù)和風(fēng)載系數(shù)的不確定性，公式P=T*N/9549往往無法明確計算（無法計算扭矩的大?。?。而在實踐過程中，也發(fā)現(xiàn)使用伺服電機所需功率處往往是加減速階段。所以，通過T=F*R=m*a*R可定量計算所需電機的功率大小和減速機的減速比（m：負(fù)載質(zhì)量；a：負(fù)載加速度；R：負(fù)載旋轉(zhuǎn)半徑）。

有以下幾點需要注意：

a) 電機的功率富余系數(shù)；

b) 考慮機構(gòu)的傳動效率；

c) 減速機的輸入和輸出扭矩是否達(dá)標(biāo)，并有一定的安全系數(shù)；

d) 后期是否會有加大速度的可能性。公眾號機械知網(wǎng)：分享知識，傳播價值。

值得一提的是，在傳統(tǒng)行業(yè)中，例如起重機等行業(yè)，使用普通的感應(yīng)電機驅(qū)動，加速度無明確要求，計算過程使用的是經(jīng)驗公式。

注：負(fù)載垂直運行，注意把重力加速度計算在內(nèi)。