伺服电机工作原理
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种能够根据控制信号来精确控制位置、速度和加速度的电机。
它主要由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
下面将详细介绍伺服电机的工作原理。
1. 电机本体：伺服电机通常采用直流电机或步进电机。
直流电机由电枢和永磁体组成，通过电枢中的电流和永磁体之间的相互作用产生转矩。
步进电机通过施加脉冲信号来控制转子的位置。
2. 编码器：编码器是伺服电机的反馈装置，用于测量电机的位置和速度。
它通常由光电传感器和编码盘组成。
编码盘上有许多等距离的刻线，当电机旋转时，光电传感器会感应到刻线的变化，并将这些变化转换成电信号。
3. 控制器：伺服电机的控制器是控制电机运动的核心部件。
它接收来自编码器的反馈信号，并根据设定的目标位置或速度，计算出电机应该施加的控制信号。
控制器可以采用PID控制算法或其他高级控制算法来实现精确的位置和速度控制。
4. 电源：伺服电机需要稳定的电源来提供工作所需的电能。
通常使用直流电源，电压大小根据电机的要求而定。
伺服电机的工作原理如下：1. 控制器接收到来自外部的控制信号，例如目标位置或目标速度。
2. 控制器根据当前位置和目标位置之间的差异，计算出电机应该施加的控制信号。
3. 控制器将控制信号发送给电机，电机根据信号的大小和方向来调整电流和转矩。
4. 电机开始运动，并通过编码器不断测量自身的位置和速度。
5. 编码器将测量结果反馈给控制器，控制器根据反馈信号进行修正，使电机逐渐接近目标位置或目标速度。
6. 当电机达到目标位置或目标速度时，控制器停止发送控制信号，电机停止运动。
伺服电机的工作原理可以简单概括为控制器接收控制信号，计算出控制信号，发送给电机，电机运动并通过编码器反馈位置和速度信息，控制器根据反馈信息进行修正，实现精确的位置和速度控制。
伺服电机广泛应用于各种需要精确控制位置和速度的领域，例如工业自动化、机器人、印刷设备、医疗器械等。
它的高精度和可靠性使得伺服电机成为现代自动化系统中不可或缺的一部分。
伺服电机的工作原理
伺服电机的工作原理伺服电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业自动化、机械设备、机器人等领域。
它具有精准控制、高效能转换和稳定性好等特点，能够根据控制信号实现精确的位置和速度控制。
下面将详细介绍伺服电机的工作原理。
一、伺服电机的基本组成伺服电机由电机本体、编码器、控制器和电源等部分组成。
1. 电机本体：通常采用直流电机或交流电机作为驱动源，具有高转矩和高转速的特点。
2. 编码器：用于检测电机转动的位置和速度，将转动信息转化为电信号传递给控制器。
3. 控制器：负责接收输入信号，根据设定的控制算法生成控制信号，驱动电机实现精准控制。
4. 电源：为伺服电机提供所需的电能，通常为直流电源。
二、伺服电机的工作原理是通过控制器对电机施加电流来实现位置和速度的控制。
1. 位置控制原理伺服电机的位置控制是通过控制器将期望位置信号与编码器反馈的位置信号进行比较，计算出位置误差，并根据控制算法生成控制信号来驱动电机。
具体的位置控制过程如下：（1）控制器接收到期望位置信号，将其与编码器反馈的位置信号进行比较。
（2）根据比较结果计算出位置误差，即期望位置与实际位置之差。
（3）根据控制算法生成控制信号，控制电机的转动方向和速度，使得位置误差逐渐减小。
（4）当位置误差达到设定的精度范围内时，控制器停止输出控制信号，电机停止转动，实现精确的位置控制。
2. 速度控制原理伺服电机的速度控制是通过控制器对电机施加不同的电流来调整电机的转速，实现精准的速度控制。
具体的速度控制过程如下：（1）控制器接收到期望速度信号，将其与编码器反馈的速度信号进行比较。
（2）根据比较结果计算出速度误差，即期望速度与实际速度之差。
（3）根据控制算法生成控制信号，调整电机的电流大小，使得速度误差逐渐减小。
（4）当速度误差达到设定的精度范围内时，控制器停止输出控制信号，电机保持稳定的转速，实现精确的速度控制。
三、伺服电机的优势和应用伺服电机具有以下优势：1. 精准控制：伺服电机能够实现高精度的位置和速度控制，适用于对运动精度要求较高的应用。
伺服电机工作原理【最新精选】
伺服电机工作原理伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
1.伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。
伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到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，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，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。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
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，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以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，可用于各种环境。
2.交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。
大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
3.伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。
它广泛应用于自动化设备、机器人、CNC机床等领域。
了解伺服电机的工作原理对于正确使用和维护伺服电机至关重要。
一、伺服电机的组成伺服电机由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
1. 电机本体：伺服电机通常采用直流电机或交流电机。
直流伺服电机由电枢、永磁体和电刷组成，通过改变电枢电流来控制转速和扭矩。
交流伺服电机通常采用三相异步电机，通过改变电源频率和电压来控制转速和扭矩。
2. 编码器：编码器用于测量电机转子的位置和速度。
常见的编码器有光电编码器和磁编码器。
光电编码器通过光电传感器和光栅盘来测量转子的位置和速度，磁编码器则通过磁场传感器和磁栅盘来实现测量。
3. 控制器：控制器是伺服电机的核心部件，负责接收指令信号、计算误差、生成控制信号并驱动电机。
控制器通常由微处理器、运算器和驱动电路组成。
4. 电源：伺服电机需要稳定的电源供电。
电源通常由直流电源或交流电源转换而来，电压和电流的稳定性对伺服系统的性能影响很大。
二、伺服电机的工作原理1. 位置控制：伺服电机通过控制位置来实现精确的运动。
控制器接收到目标位置信号后，通过与编码器的反馈信号进行比较，计算出位置误差。
控制器根据位置误差和预设的控制算法来生成控制信号，驱动电机转动，使位置误差减小。
当位置误差趋近于零时，电机停止转动，达到目标位置。
2. 速度控制：伺服电机可以实现精确的速度控制。
控制器接收到目标速度信号后，通过与编码器的反馈信号进行比较，计算出速度误差。
控制器根据速度误差和预设的控制算法来生成控制信号，调整电机的转速，使速度误差减小。
当速度误差趋近于零时，电机保持稳定的转速。
3. 加速度控制：伺服电机还可以实现精确的加速度控制。
控制器接收到目标加速度信号后，通过与编码器的反馈信号进行比较，计算出加速度误差。
控制器根据加速度误差和预设的控制算法来生成控制信号，调整电机的加速度，使加速度误差减小。
伺服电机是什么原理
伺服电机是什么原理
伺服电机是一种能够准确控制运动位置、速度和加速度的电机。
它在工业自动
化领域应用广泛，常被用于需要精确控制的系统中。
伺服电机的原理主要包括结构、工作原理和控制方式三个方面。
1. 结构
伺服电机一般由电机本体、减速装置、编码器和控制器等部分组成。
其中，电
机本体是实现机械动力输出的核心部件，减速装置用于降低输出速度并增加输出扭矩，编码器用于反馈电机的位置信息，控制器负责接收指令并控制电机运动。
2. 工作原理
伺服电机的工作原理是通过编码器实时反馈电机位置信息，与控制器设定的目
标位置进行比较，然后控制电机输出的转矩和速度，使电机准确移动到目标位置。
控制器会根据编码器的反馈信号不断调整电机的控制算法，以实现精准控制。
3. 控制方式
伺服电机的控制方式一般包括位置控制、速度控制和扭矩控制。
位置控制是最
常见的控制方式，通过控制电机的位置来实现对运动的精确控制；速度控制是根据设定的速度值来控制电机的运动速度；扭矩控制则是控制电机的输出扭矩，在某些需要输出恒定扭矩的场合中应用广泛。
综上所述，伺服电机通过不断地接收编码器反馈信号并根据设定的控制算法，
实现对位置、速度和扭矩的精确控制，从而在工业自动化系统中发挥重要作用。
伺服电机的工作原理
伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。
它广泛应用于机器人、自动化设备、CNC机床、航空航天等领域。
伺服电机的工作原理是通过电子控制系统对电机进行精确控制，使其能够按照预定的运动要求进行工作。
伺服电机通常由电机本体、编码器、电调器和控制器等组成。
下面将详细介绍伺服电机的工作原理及其各个组成部分的功能。
1. 电机本体：伺服电机的本体通常是一种直流电机或交流电机。
它的主要功能是将电能转化为机械能，提供动力驱动系统的运动。
2. 编码器：编码器是伺服电机的重要组成部分，用于测量电机转动的角度和速度。
它能够将转动角度转化为电信号，反馈给控制器，以便实时掌握电机的运动状态。
3. 电调器：电调器是伺服电机的控制器之一，负责接收控制信号并将其转化为适合电机驱动的信号。
它通过控制电流、电压和频率等参数，调节电机的转速和转矩，从而实现对电机的精确控制。
4. 控制器：控制器是伺服电机的核心部分，负责接收来自上位机或用户的指令，根据编码器的反馈信号和控制算法，生成控制信号，通过电调器控制电机的运动。
控制器通常采用PID控制算法，根据设定的目标位置和速度，不断调整电机的转矩和速度，使电机能够精确地达到预定的位置和速度要求。
伺服电机的工作原理可以简单概括为：控制器接收到来自上位机或用户的指令，根据设定的目标位置和速度要求，通过控制算法计算出控制信号，经过电调器的处理后，驱动电机旋转。
同时，编码器实时测量电机的转动角度和速度，并将反馈信号发送给控制器。
控制器根据编码器的反馈信号与设定值进行比较，不断调整控制信号，使电机能够精确地达到目标位置和速度。
伺服电机的工作原理基于闭环控制系统，具有高精度、高可靠性和高稳定性的特点。
它能够实现精确的位置控制和速度控制，适用于对运动精度要求较高的应用场景。
伺服电机的应用范围广泛，不仅可以用于工业自动化领域，还可以用于医疗设备、机器人、航空航天等领域。
总结起来，伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。
它在许多领域中被广泛应用，如机器人技术、自动化系统、数控机床、航空航天等。
本文将详细介绍伺服电机的工作原理。
一、伺服电机的基本构成伺服电机由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
1.电机本体：伺服电机通常采用直流电机或步进电机作为动力源。
直流电机具有较高的转矩和转速特性，适用于高要求的工作环境；步进电机则具有较好的定位精度和可控性。
2.编码器：编码器用于检测电机转动的角度和速度，并将这些信息反馈给控制器。
常见的编码器有光电编码器和磁性编码器。
3.控制器：控制器是伺服电机的核心部件，负责接收编码器反馈的信息，并根据预设的控制算法计算出电机的控制信号。
控制器可以是硬件电路，也可以是嵌入式系统。
4.电源：电源为伺服电机提供所需的电能，通常采用直流电源。
二、伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理可以简单概括为：控制器接收编码器反馈的位置信息，通过与预设的目标位置进行比较，计算出相应的控制信号，驱动电机旋转，使得电机的位置逐渐接近目标位置。
具体的工作过程如下：1.位置反馈：编码器检测电机的转动角度，并将其转化为数字信号，传输给控制器。
控制器根据这些信息了解电机当前的位置。
2.位置比较：控制器将编码器反馈的位置信息与预设的目标位置进行比较，计算出电机当前的位置误差。
3.控制信号计算：控制器根据位置误差和预设的控制算法，计算出相应的控制信号。
控制信号通常包括电压、电流或脉冲信号。
4.电机驱动：控制信号经过放大和调整后，送入电机，驱动电机旋转。
电机的转动会改变位置反馈的数值，形成一个反馈循环。
5.位置调整：通过不断调整控制信号，控制器不断地驱动电机旋转，使得电机的位置逐渐接近目标位置。
当位置误差较小时，电机停止旋转，达到目标位置。
三、伺服电机的特点和优势伺服电机相比于普通电机具有以下特点和优势：1.精确控制：伺服电机能够实现精确的位置控制，可以达到高精度的定位要求。
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种精密控制电机，常用于需要精确位置控制的应用中。
它通过反馈机制来实现高精度的位置、速度和加速度控制。
本文将详细介绍伺服电机的工作原理。
一、伺服电机的组成和工作原理伺服电机由电机、编码器、控制器和电源组成。
下面将分别介绍每个组件的工作原理。
1. 电机：伺服电机通常采用直流电机或步进电机。
直流电机通过电流的正反向控制来控制转子的位置，而步进电机通过控制脉冲数来控制转子的位置。
电机的转子通过机械结构与被控制的负载相连。
2. 编码器：编码器是伺服电机的反馈装置，用于测量电机转子的位置。
它通常由光电传感器和码盘组成。
光电传感器通过检测码盘上的光栅来测量转子的位置，然后将测量结果反馈给控制器。
3. 控制器：控制器是伺服电机的核心部件，负责接收编码器的反馈信号，并根据设定的目标位置、速度和加速度来控制电机的运动。
控制器通常采用PID（比例、积分、微分）控制算法来实现闭环控制。
PID控制算法根据当前位置与目标位置之间的误差来调整电机的输出信号，使得误差逐渐减小，最终达到精确控制的目标。
4. 电源：伺服电机需要稳定的电源来提供电流和电压。
电源通常通过直流电源或交流电源来提供电能，以满足电机的工作要求。
二、伺服电机的工作过程伺服电机的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 目标位置设定：在控制器中设定目标位置，即希望电机转子达到的位置。
2. 位置测量：编码器测量电机转子的实际位置，并将测量结果反馈给控制器。
3. 位置比较：控制器将目标位置与实际位置进行比较，计算出位置误差。
4. 控制信号计算：控制器根据位置误差和PID控制算法计算出控制信号，即电机的输出信号。
5. 电机驱动：控制器将计算得到的控制信号发送给电机驱动器，驱动器根据信号控制电机的运动。
6. 位置调整：电机根据控制信号进行运动，不断调整转子的位置，直到实际位置与目标位置一致。
7. 反馈控制：编码器持续测量电机转子的位置，并将测量结果反馈给控制器。
伺服电机工作原理图片大全
伺服电机工作原理图片大全伺服电机是一种能够精准控制位置、速度和加速度的电动机，广泛应用于机械领域中需要高精度运动控制的场景。
了解伺服电机的工作原理对于正确使用和维护伺服系统至关重要。
在本文中，我们将通过图片的形式详细解释伺服电机的工作原理。
图片一：伺服电机结构示意图伺服电机结构示意图伺服电机结构示意图图中展示了伺服电机的基本结构，包括电机本体、编码器、功放电路等组成部分。
电机本体是实现运动的部件，编码器用于反馈位置信息，功放电路用于控制电机运动。
图片二：伺服电机闭环控制原理伺服电机闭环控制原理伺服电机闭环控制原理这幅图展示了伺服电机闭环控制的工作原理。
编码器反馈电机位置信息给控制器，控制器计算出误差信号，再通过功放电路控制电机旋转直至误差为零，实现位置控制。
图片三：伺服电机PWM控制波形图伺服电机PWM控制波形图伺服电机PWM控制波形图PWM（脉宽调制）信号是控制伺服电机的常用方式。
这幅图展示了PWM控制信号的波形，通过调节脉冲宽度和周期可以控制电机的转速和位置。
图片四：伺服电机速度-扭矩曲线伺服电机速度-扭矩曲线伺服电机速度-扭矩曲线伺服电机的速度-扭矩曲线表现了在不同速度下电机可以提供的最大扭矩。
了解这一曲线可以帮助合理选择电机并优化控制性能。
图片五：伺服电机应用案例伺服电机应用案例伺服电机应用案例伺服电机在各个领域都有广泛应用，如机械手臂、自动化生产线、无人机等。
这幅图片展示了伺服电机在不同应用场景的作用和重要性。
通过以上的图片展示，我们可以更加直观地理解伺服电机的工作原理和应用场景，为相关行业领域的工程师和爱好者提供参考和指导。
在日后的实际操作中，正确理解和应用伺服电机的原理将极大提升工作效率和性能表现。
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伺服电机的工作原理
伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够精准控制转速和位置的电机，广泛应用于工业自动化、机器人、CNC机床等领域。
它通过接收控制信号来调整输出轴的转速和位置，以实现精准的运动控制。
本文将详细介绍伺服电机的工作原理。
一、伺服电机的组成伺服电机主要由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
1. 电机本体：伺服电机的电机本体通常采用直流无刷电机（BLDC）或交流伺服电机（AC Servo Motor）。
直流无刷电机由永磁转子和绕组定子组成，通过电流控制来实现转速和位置的精准控制。
交流伺服电机由感应转子和绕组定子组成，通过改变电压频率和相位来实现转速和位置的控制。
2. 编码器：编码器是伺服电机的重要传感器，用于测量电机转子的位置和速度。
主要分为增量式编码器和绝对式编码器两种。
增量式编码器通过测量脉冲数来计算转子的位置和速度，而绝对式编码器可以直接读取转子的绝对位置。
3. 控制器：伺服电机的控制器负责接收来自外部的控制信号，并根据编码器的反馈信号计算出适当的电流输出，以控制电机的转速和位置。
控制器通常由微处理器、驱动电路和信号处理电路组成。
4. 电源：伺服电机的电源提供电机运行所需的电能。
根据电机的功率和工作环境的不同，可以选择不同类型的电源，如交流电源或直流电源。
二、伺服电机的工作原理可以简单概括为接收控制信号、测量反馈信号、计算误差信号、输出控制信号的闭环控制过程。
下面将详细介绍伺服电机的工作原理。
1. 控制信号输入：伺服电机的控制信号通常由外部的控制系统或控制器提供。
控制信号可以是模拟信号（如电压或电流）或数字信号（如脉冲信号）。
控制信号的特点是具有一定的幅值和频率，用于控制电机的转速和位置。
2. 反馈信号测量：伺服电机通过编码器测量电机转子的位置和速度。
编码器将转子的位置和速度转换为电信号，并将其发送给控制器。
控制器通过对比控制信号和反馈信号的差异来判断电机当前的状态。
3. 误差信号计算：控制器通过比较控制信号和反馈信号的差异来计算误差信号。
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伺服电机工作原理
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伺服电机的工作原理图
伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W
三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信
号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
1、永磁交流伺服系统具有以下等优点：
（1）电动机无电刷和换向器，工作可靠，维护和保养简单；
（2）定子绕组散热快；
(3)惯量小，易提高系统的快速性；
（4）适应于高速大力矩工作状态；
（5）相同功率下，体积和重量较小，广泛的应用于机床、机械设备、搬运
机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、纺织机械等场合，满足
了传动领域的发展需求。
永磁交流伺服系统的驱动器经历了模拟式、模式混合式的发展后，目前已经
进入了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零
漂、低可靠性等确定，还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的
灵活，使伺服驱动器不仅结构简单，而且性能更加的可靠。现在，高性能的伺服
系统，大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字
交流永磁同步伺服驱动器两部分。伺服驱动器有两部分组成：驱动器硬件和控制
算法。控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一，是国外交流伺服
技术封锁的主要部分，也是在技术垄断的核心。
2、交流永磁伺服系统的基本结构
交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单
元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其结构组成如图1所示。其中伺服
控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。我们的交流永
磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体，使其非常适用于高精度、
高性能要求的伺服驱动领域，还体现了强大的智能化、柔性化是传统的驱动系统
所不可比拟的。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优
点是可以实现比较复杂的控制算法，事项数字化、网络化和智能化。功率器件普
遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,
同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入
软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
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图1 交流永磁同步伺服驱动器结构
伺服驱动器大体可以划分为功能比较独立的功率板和控制板两个模块。如图
2所示功率板（驱动板）是强电部，分其中包括两个单元，一是功率驱动单元IPM
用于电机的驱动，二是开关电源单元为整个系统提供数字和模拟电源。
控制板是弱电部分，是电机的控制核心也是伺服驱动器技术核心控制算法的
运行载体。控制板通过相应的算法输出PWM信号，作为驱动电路的驱动信号，来
改逆变器的输出功率，以达到控制三相永磁式同步交流伺服电机的目的。
3、功率驱动单元
功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整
流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压
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型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可
以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全
桥不控整流电路。
逆变部分（DC-AC）采用采用的功率器件集驱动电路，保护电路和功率开关
于一体的智能功率模块(IPM)，主要拓扑结构是采用了三相桥式电路原理图见图
3，利用了脉宽调制技术即PWM(Pulse Width Modulation)通过改变功率晶体管
交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率,改变每半周期内晶体管的通断时
间比,也就是说通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压副值的大小以达到调节
功率的目的。
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4、控制单元
控制单元是整个交流伺服系统的核心,实现系统位置控制、速度控制、转矩
和电流控制器。所采用的数字信号处理器(DSP)除具有快速的数据处理能力外，
还集成了丰富的用于电机控制的专用集成电路，如A/D转换器、PWM发生器、定
时计数器电路、异步通讯电路、CAN总线收发器以及高速的可编程静态RAM和大
容量的程序存储器等。伺服驱动器通过采用磁场定向的控制原理( FOC) 和坐标
变换,实现矢量控制(VC) ,同时结合正弦波脉宽调制(SPWM)控制模式对电机进行
控制 。永磁同步电动机的矢量控制一般通过检测或估计电机转子磁通的位置及
幅值来控制定子电流或电压，这样，电机的转矩便只和磁通、电流有关，与直流
电机的控制方法相似，可以得到很高的控制性能。对于永磁同步电机，转子磁通
位置与转子机械位置相同，这样通过检测转子的实际位置就可以得知电机转子的
磁通位置，从而使永磁同步电机的矢量控制比起异步电机的矢量控制有所简化。
伺服驱动器控制交流永磁伺服电机( PMSM)伺服驱动器在控制交流永磁伺服
电机时,可分别工作在电流(转矩) 、速度、位置控制方式下。系统的控制结构框
图如图4所示由于交流永磁伺服电机(PMSM) 采用的是永久磁铁励磁,其磁场可
以视为是恒定;同时交流永磁伺服电机的电机转速就是同步转速,即其转差为零。
这些条件使得交流伺服驱动器在驱动交流永磁伺服电机时的数学模型的复杂程
度得以大大的降低。从图4可以看出,系统是基于测量电机的两相电流反馈和电
机位置。将测得的相电流结合位置信息,经坐标变化(从a ,b ,c 坐标系转换到
转子d ,q 坐标系) ,得到分量,分别进入各自得电流调节器。电流调节器的输出
经过反向坐标变化(从d ,q 坐标系转换到a ,b ,c 坐标系) ,得到三相电压指令。
控制芯片通过这三相电压指令,经过反向、延时后,得到6 路PWM 波输出到功率
器件,控制电机运行。系统在不同指令输入方式下,指令和反馈通过相应的控制调
节器,得到下一级的参考指令。在电流环中,d ,q 轴的转矩电流分量是速度控制
调节器的输出或外部给定。而一般情况下,磁通分量为零( = 0) ，但是当速度大
于限定值时,可以通过弱磁(< 0) ,得到更高的速度值。
图4 系统控制结构
从a，b，c坐标系转换到d，q坐标系有克拉克（CLARKE）和帕克（PARK）
变换来是实现；从d，q坐标系转换到a，b，c坐标系是有克拉克和帕克的逆变
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换来是实现的。以下是两个变换公式，克拉克变换（CLARKE）：