鼠籠電機伺服電機步進電機工作原理與特點

工作原理

普通電機（鼠籠電機）

電動機的定子上為三相鑲嵌式分布繞組，轉子為籠式的導條（因該導條形狀與鼠籠相似，所以又稱鼠籠式非同步電動機）。電動機在定子繞組加三相交流電後，會形成旋轉磁場，其轉子上的閉合的導條會因為切割定子磁場的磁力線而感應出電動勢和電流，而帶電（電流）的導體在磁場中就會產生運動，這樣電動機轉子就旋轉起來了。

步進電機

通常電機的轉子為永磁體，當電流流過定子繞組時，定子繞組產生乙個向量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉某個角度，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的向量磁場旋轉乙個角度，轉子也隨著該磁場轉乙個角度。

每輸入乙個電脈衝，電機轉動乙個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈衝數成正比，轉速與脈衝頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉，所以可以控制脈衝數量、頻率及電機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。

特點優點是結構簡單、堅固耐用、執行可靠、優點1、電機停轉的時候具有最大的轉矩效率較高、維護方便、**低廉；2、由於每步的精度在百分之三到百分之五，而且其缺點是功率因數較低、調速效能較差不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位

置精度和運動的重複性3、優秀的起停和反轉響應

4、電機的響應僅由數字輸入脈衝確定，因而可以採用開環控制，這使得電機的結構可以比較簡單而且控制成本

5、有比較寬的轉速範圍

缺點1、如果控制不當容易產生共振2、難以運轉到較高的轉速3、難以獲得較大的轉矩使用在日常生活、工廠裝置、港口碼頭、步進電機主要用於一些有定位要求的場合。廣泛應油田煤礦等各個領域用於噴繪機、刻字機、寫真機、噴塗裝置、精密儀

器、工業控制系統、辦公自動化、機械人等領域

適用場合

工作原理

交流伺服電機

交流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訊號給驅動器，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。交流伺服電機的精度決定於編碼器的精度（線數）。

直流伺服電機

直流伺服電動機是工作時有兩種控制方法：一種是電樞控制方

式，另一種是磁場控制方式。電樞控制方式是指直流伺服電動機採用勵磁繞組上加恆壓勵磁，控制電壓施加於電樞繞組來進行控制。磁場控制方式是指直流伺服電動機在電樞繞組上施加恆壓，將控制電壓訊號施加於勵磁繞組來進行控制。

在磁場控制方式下，一旦訊號消失後，直流伺服電動機就將停轉，但在電樞繞組中仍有很大電流，很容易把換向器及電刷燒壞，同時在電動機停轉時的損耗也大。而勵磁繞組進行勵磁時，所耗的功率較小，且電樞控制迴路的特性好、電感小而響應迅速，因此一般直流伺服電動機控制系統多採用電樞控制。

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，調速範圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），會產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用於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。

容易實現智慧型化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護不存在碳刷損耗的情況，效率很高，執行溫度低噪音小，電磁輻射很小，長壽命，可用於各種環境。

特點1、無電刷和換向器，因此工作可靠，對

維護和保養要求低

2、定子繞組散熱比較方便

3、慣量小，易於提高系統的快速性4、應於高速大力矩工作狀態

5、與直流伺服電機相比同功率下有較小的體積和重量

適用場合

直流伺服電機的特性較交流伺服電機硬。直流伺服電機可應用在火花機，機器手，精確的機器等，同時通常應用於功率稍大的系統中，如隨動系可加配減速箱，令機器裝置帶來可靠的準確性及高扭力。統中的位置控制等。

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