伺服电机的工作原理是怎么样的？

时间：2022-08-11

伺服电机：高效率和高功率伺服电机已经存在很长时间了，并被用于许多应用中。它们体积小，但功能强大，而且非常节能。这些功能使它们可用于操作遥控或无线电遥控的玩具车、机器人和飞机。伺服电机还用于工业应用、机器人、在线制造、制药和食品服务。但是小家伙们是怎么工作的呢?伺服电路就建在电机单元内部，并有一个可定位的轴，通常装有一个齿轮(如下图所示)。电机由确定轴运动量的电信号控制。伺服内部是什么?要了解伺服的工作原理，您需要深入了解一下。里面有一个非常简单的设置：一个小型直流电机、电位器和一个控制电路。电机通过齿轮连接到控制轮。随着电机的转动，电位器的阻值发生变化，因此控制电路可以精确地调节有多少运动以及朝哪个方向运动。当电机轴处于所需位置时，停止向电机供电。如果不是，则电机朝适当的方向转动。所需位置通过信号线通过电脉冲发送. 电机的速度与其实际位置和所需位置之间的差值成正比。所以如果电机靠近所需位置，它会慢慢转动，否则会快速转动。这称为比例控制。这意味着电机只会在完成手头任务所需的情况下尽可能地运转，这是一个非常高效的小家伙。

伺服是如何控制的?
通过控制线发送可变宽度的电脉冲或脉冲宽度调制(PWM) 来控制伺服系统。有小脉冲、大脉冲和重复率。伺服电机通常只能向任一方向旋转 90°，总共运动 180°。电机的中性位置定义为伺服在顺时针或逆时针方向上具有相同潜在旋转量的位置。发送到电机的 PWM 确定轴的位置，并基于通过控制线发送的脉冲持续时间;该转子将转向所需位置。伺服电机期望每 20 毫秒 (ms) 看到一个脉冲，脉冲的长度将决定电机转动的距离。例如，一个 1.5ms 的脉冲将使电机转动到 90° 位置。短于 1.5ms 将其逆时针方向移向 0° 位置，任何长于 1.5ms 将沿顺时针方向将伺服转向 180° 位置。可变脉宽控制伺服位置可变脉宽控制伺服位置;当这些舵机被命令移动时，它们将移动到该位置并保持该位置。如果在伺服器保持位置时有外力推向伺服器，则伺服器将阻止移出该位置。舵机可以施加的大力称为舵机的额定扭矩。伺服系统不会永远保持他们的位置。必须重复位置脉冲以指示伺服保持在原位。

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