伺服电机最常用于工业应用中的高科技设备，例如自动化技术。它是一个独立的电气设备，可高效且高精度地旋转机器的各个部分。此外，该电动机的输出轴可以移动到特定角度。伺服电机主要用于家用电子产品，玩具，汽车，飞机和许多其他设备。
因此，本博客讨论了伺服电机的定义、类型、机制、原理、工作、控制和最终应用。
定义： 伺服电机是一种精确控制旋转致动器或对角位置、加速度和速度的电机。基本上，它具有普通电机所没有的某些功能。因此，它使用传统的电机并匹配传感器进行位置反馈。
伺服电机类型： 伺服电机可根据其应用类型不同。最重要的是： 交流伺服电机， 直流伺服电机、无刷直流伺服电机、位置旋转伺服电机、连续旋转伺服电机和线性伺服电机。
典型的伺服电机包括电源线、控制线和地线三条导线。这些电机的形状和尺寸取决于其应用。
1.直流伺服电机： 直流电机的基本工作原理与其他电磁电机相同。设计、结构和操作模式不同。该电机的转子设计为转子长度长、直径小。它们的尺寸大于同一额定功率的传统电机。
直流伺服电机 直流伺服电机有多种类型，即：
1.串联电机： 该系列电机起动转矩高，电流消耗大。这种电机的速度调节不好。
2.分体式电机： 分体式电机具有典型的转矩-速度曲线。该曲线表示高失速转矩和高速转矩的快速降低。
3.并联控制电机： 它具有两个独立的绕组：
1.励磁绕组–在定子上。
2.电枢绕组–在机器的转子上。
两个绕组都与直流电源相连。
4.永磁并联电机： 它是一种固定励磁电机，其中磁场实际上是由永磁体提供的。此外，固定磁场电机的性能与电枢控制相似。
2.交流伺服电机： 交流伺服电机是一种交流电机，用于编码器和控制器提供反馈和闭环控制。因此，这些电机可以高精度定位。因此，它们可以根据应用程序的要求进行精确控制。 交流伺服电机分为两类。它们是两相和三相交流伺服电机。目前，大多数交流伺服电机都是两相鼠笼式感应电机。用于低功耗应用。此外，三相鼠笼式感应电机现在用于大功率系统的应用。 交流伺服电机 3.无刷直流伺服电机： BLDC电机通常也被称为电子转向电机或通过逆变器或开关电源由直流电源供电的同步电机。因此，它提供了通过闭环控制器驱动电机各相的交流电流。控制器为电机绕组提供电流脉冲，以控制电机的速度和扭矩。
无刷电机系统的结构通常与永磁同步电机相似。最后，无刷电机优于刷电机 它是高功率重量比、高速和电子控制。无刷电机的应用领域包括计算机外围设备（磁盘驱动器、打印机）、手持电动工具和从模型飞机到汽车的车辆。
4.位置旋转伺服电机： 伺服电机是最重要的伺服电机。因此，它也是最常见的伺服电机类型。轴输出旋转约为180度。因此，它仍然包括齿轮机构中的物理块，以在这些限制范围内停止旋转，以保护旋转传感器。这些常见的伺服器包括无线电控制的水、比例控制的汽车、飞机、机器人、玩具和许多其他应用程序。
5.伺服电机连续旋转： 连续旋转伺服电机与普通位置旋转伺服电机有关，但可以无限向任何方向移动。应理解为速度和旋转方向，而不是设置伺服器的静态位置。伺服器在更改命令信号时，根据需要顺时针或逆时针旋转潜在命令范围。如果我们在雷达菜中使用这种类型的电机，机器人或移动机器人上的驱动电机。
伺服电机连续旋转 6.直线伺服电机： 线性伺服电机也类似于上述位置的旋转伺服电机，但带有额外的齿轮，可以将输出从圆形转换为来回。虽然不太可能找到这些伺服电机，但有时你可以在业余商店找到它们，在更高型号的飞机中使用执行器。
直线伺服电机 工作原理： 基于伺服电机PWM(脉冲宽度调制)原理工作，即其旋转角度由偏压控制PIN脉冲持续时间控制。伺服电机基本由可变电阻器和部分齿轮组成。
伺服电机： 伺服电机基本上是一种闭环伺服机构，利用位置反馈来控制其运动和最终位置。此外，其控制输入是代表输出轴指令位置的信号（模拟或数字）。
电机装有某种类型的编码器，以提供位置和速度反馈。在最简单的情况下，我们只测量位置。然后将测量的输出位置与命令位置（控制器的外部输入）进行比较。如今，如果输出位置与预期输出位置不同，则产生错误信号。然后，将输出轴带到适当的位置，导致电机沿任何方向旋转。位置接近，误差信号偏移到零。最后，电机停了。
非常简单的伺服电机只能通过电位计和电机的开关控制来定位传感。变量，电动机始终以全速旋转。这种伺服电机在工业运动控制中没有很多用途，但是它构成了用于无线电控制模型的简单廉价的伺服电动机的基础。
伺服电机也可用于光学旋转编码器来测量输出轴的速度，并使用变速驱动器来控制电机的速度。PID当控制算法结合使用时，伺服电机也可以重新旋转，更准确地位于其指令位置，而不会出现过冲。
伺服电机工作： 伺服电机控制位置和速度非常准确。现在，电位计可以检测轴的机械位置。因此，它通过齿轮和电机轴转换。轴的当前位置通过电位计转换为电信号，并与命令输入信号进行比较。在现代伺服电机中，电子编码器或传感器可以感知轴的位置。
我们根据轴的位置给出命令输入。如果反馈信号不同于给定的输入，则错误信号会警告用户。我们将误差信号放大并应用于电机作为输入，以旋转电机。当轴到达所需位置时，误差信号为零，因此电机保持静止。
指令输入为电脉冲。由于电机的实际输入是反馈信号（当前位置）与所需信号之间的差异，因此电机的速度与当前位置与所需位置之间的差异成正比。电机所需的功率与所需的距离成正比。
伺服电机控制： 伺服电机通常沿任何方向旋转90度，所以最大运动可以是180度。然而，普通伺服电机无法进一步旋转以建立机械停止。
我们从伺服器中取出三条线：正极线、地线和控制线。脉宽调节通过控制线发送（PWM）控制伺服电机的信号。脉冲每20毫秒发送一次。脉冲宽度决定轴的位置。
例如，
1ms脉冲将使轴沿-90度逆时针移动，1.5ms脉冲使轴在中性位置0度移动ms脉冲使轴在 顺时针移动90度。
伺服电机可变脉冲宽度控制 当我们命令伺服电机通过偏置适当宽度的脉冲移动时，轴将移动并保持轴的所需位置。然而，电机无法改变。为了保持电机的位置，脉冲需要重复。
应用范围： 1.机器人：我们在机器人的每个关节处连接伺服电机。从而使机械臂的角度准确。
2.传送带:伺服电机移动，停止并启动将产品运输到各个阶段的传送带，如产品包装/装瓶和标签。
3.相机自动对焦：内置高精度伺服电机可校正相机镜头，使聚焦图像清晰。
4.太阳能跟踪系统：伺服电机调整太阳能电池板的角度，使每个电池板继续面对太阳，从日落到日落使用最大能量。