伺服控制系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)元件類型分類

  1.步進(jìn)伺服系統(tǒng)

  采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力元件，無反饋裝置的系統(tǒng)稱為開環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)。由于開環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便、可靠性高、制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。圖3-13給出了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)開環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)框圖。

  (圖3-13 步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框圖)

  機(jī)床數(shù)控裝置發(fā)出指令脈沖，經(jīng)過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、減速器、絲桿蠖母轉(zhuǎn)換成機(jī)床工作臺(tái)的移動(dòng)。開環(huán)系統(tǒng)無位置和速度反饋回路，省去了檢測(cè)裝置。開環(huán)系統(tǒng)簡單可靠，不需要進(jìn)行復(fù)雜的反饋設(shè)計(jì)和校正。

  2. 直流伺服系統(tǒng)

  將直流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的反饋系統(tǒng)稱為直流伺服系統(tǒng)。直流伺服系統(tǒng)常用的伺服電動(dòng)機(jī)有兩類小慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)和永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)。由于小慣量伺服直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，已逐漸被永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)代替。永磁式直流電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速很低(可在lr/min甚至0.1r/min 下平穩(wěn)運(yùn)行)，因此，低速的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸可以和負(fù)載直接耦合，從而省去了減速器，簡化了結(jié)構(gòu)，并提高了傳動(dòng)精度。永磁式直流電動(dòng)機(jī)具有寬調(diào)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大和響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，在要求性能高的數(shù)控機(jī)床上被廣泛采用。永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)由于制造成本高、維護(hù)麻煩、機(jī)械換向困難，其單機(jī)容量和轉(zhuǎn)速都受到限制。

  3. 交流伺服系統(tǒng)

  將交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的反饋系統(tǒng)稱為交流伺服系統(tǒng)。交流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)容易，適用于恒轉(zhuǎn)速機(jī)械。但交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能和轉(zhuǎn)矩控制性能均不夠理想，使交流伺服系統(tǒng)難以推廣。隨著電力、電子技術(shù)發(fā)展，交流變頻技術(shù)的性能和各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到直流調(diào)速系統(tǒng)的指標(biāo)，交流伺服系統(tǒng)有逐步替代直流伺服系統(tǒng)的趨勢(shì)。