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上海跃尔自动化科技有限公司
伺服电机（servo motor ）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

。
工作原理
　　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。伺服电机的

精度决定于编码器的精度（线数）。 　　请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别？

　　答：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单

，便宜。
编辑本段永磁交流伺服电动机
　　20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动

技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完

善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危

机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交

流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：

　　⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。 　　⑵定子绕组散热比较方便。 　　⑶

惯量小，易于提高系统的快速性。 　　⑷适应于高速大力矩工作状态。 　　⑸同功率下有较小的体积和

重量。 　　自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出

MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80

年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸

如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全满足运动控制的要求，近年来随着微

处理器、新型数字信号处理器（DSP）的应用，出现了数字控制系统，控制部分可完全由软件进行，分别

称为摪胧只瘮或抟旌鲜綌、撊只瘮的永磁交流伺服系统。 　　到目前为止，高性能的电伺服系统大多采

用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家

如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。 　　日本安川电机制作所推出的小型交流伺服

电动机和驱动器，其中D系列适用于数控机床（最高转速为1000r/min，力矩为0.25～2.8N.m），R系列适

用于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.016～0.16N.m）。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列

。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、

80C、154CPU和门阵列芯片控制，力矩波动由24%降低到7%，并提高了可靠性。这样，只用了几年时间形成

了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机

器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的不同需要。 　　以生产机床数控装置而

著名的日本法那克（Fanuc）公司，在20世纪80年代中期也推出了S系列（13个规格）和L系列（5个规格）

的永磁交流伺服电动机。L系列有较小的转动惯量和机械时间常数，适用于要求特别快速响应的位置伺服

系统。 　　日本其他厂商，例如：三菱电动机（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、东

芝精机（SM系列）、大隈铁工所(BL系列）、三洋电气（BL系列）、立石电机（S系列）等众多厂商也进入

了永磁交流伺服系统的竞争行列。 　　德国力士乐公司（Rexroth）的Indramat分部的MAC系列交流伺服

电动机共有7个机座号92个规格。 　　德国西门子（Siemens）公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动机

分为标准型和短型两大类，共8个机座号98种规格。据称该系列交流伺服电动机与相同输出力矩的直流伺

服电动机IHU系列相比，重量只有后者的1/2，配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列，最多的可供6个轴

的电动机控制。 　　德国博世（BOSCH）公司生产铁氧体永磁的SD系列（17个规格）和稀土永磁的SE系列

（8个规格）交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动控制器。 　　美国著名的伺服装置生产公司

Gettys曾一度作为Gould 电子公司一个分部（Motion Control Division），生产M600系列的交流伺服电

动机和A600 系列的伺服驱动器。后合并到AEG，恢复了Gettys名称，推出A700全数字化的交流伺服系统。

　　美国A-B（ALLEN-BRADLEY）公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺

服控制器。电动机包括3个机座号共30个规格。 　　I.D.（Industrial Drives）是美国著名的科尔摩根

（Kollmorgen）的工业驱动分部，曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电动

机和BDS3型伺服驱动器。自1989年起推出了全新系列设计的掺鹣盗袛（Goldline）永磁交流伺服电动机，

包括B（小惯量）、M（中惯量）和EB（防爆型）三大类，有10、20、40、60、80五种机座号，每大类有42

个规格，全部采用钕铁硼永磁材料，力矩范围为0.84～111.2N.m，功率范围为0.54～15.7kW。配套的驱动

器有BDS4（模拟型）、BDS5（数字型、含位置控制）和Smart Drive（数字型）三个系列，最大连续电流

55A。Goldline系列代表了当代永磁交流伺服技术最新水平。 　　爱尔兰的Inland原为Kollmorgen在国外

的一个分部，现合并到AEG，以生产直流伺服电动机、直流力矩电动机和伺服放大器而闻名。生产BHT1100

、2200、3300三种机座号共17种规格的SmCo永磁交流伺服电动机和八种控制器。 　　法国Alsthom集团在

巴黎的Parvex工厂生产LC系列（长型）和GC系列（短型）交流伺服电动机共14个规格，并生产AXODYN系列

驱动器。 　　原苏联为数控机床和机器人伺服控制开发了两个系列的交流伺服电动机。其中ДBy系列采

用铁氧体永磁，有两个机座号，每个机座号有3种铁心长度，各有两种绕组数据，共12个规格，连续力矩

范围为7～35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁，6个机座号17个规格，力矩范围为0.1～170N.m，配套的是3Д

Б型控制器。 　　近年日本松下公司推出的全数字型MINAS系列交流伺服系统，其中永磁交流伺服电动机

有MSMA系列小惯量型，功率从0.03～5kW，共18种规格；中惯量型有MDMA、MGMA、MFMA三个系列，功率从

0.75～4.5kW，共23种规格,MHMA系列大惯量电动机的功率范围从0.5～5kW，有7种规格。 　　韩国三星公

司近年开发的全数字永磁交流伺服电动机及驱动系统，其中FAGA交流伺服电动机系列有CSM、CSMG、CSMZ

、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多种型号，功率从15W～5kW。 　　现在常采用（Powerrate）这

一综合指标作为伺服电动机的品质因数，衡量对比各种交直流伺服电动机和步进电动机的动态响应性能。

功率变化率表示电动机连续（额定）力矩和转子转动惯量之比。 　　按功率变化率进行计算分析可知，

永磁交流伺服电动机技术指标以美国I.D 的Goldline系列为最佳，德国Siemens的IFT5系列次之。

SGMJV-01ADA61+SGDV-R90A01A
SGMJV-01AAA61+SGDV-R90A01A
SGMJV-01AAA6C+SGDV-R90A01A
SGMJV-02AAA61+SGDV-1R6A01A
SGMJV-02AAA6C+SGDV-1R6A01A
SGMJV-04AAA61+SGDV-2R8A01A
SGMJV-04AAA6C+SGDV-2R8A01A
SGMJV-08AAA61+SGDV-5R5A01A
SGMJV-08AAA6C+SGDV-5R5A01A
SGMGV-09ADA61+SGDV-7R6A01A
SGMGV-09ADA6C+SGDV-7R6A01A
SGMGV-13ADA61+SGDV-120A01A
SGMGV-13ADA6C+SGDV-120A01A
SGMGV-20ADA61+SGDV-180A01A
SGMGV-20ADA6C+SGDV-180A01A
SGMGV-30ADA61+SGDV-200A01A
SGMGV-30ADA6C+SGDV-200A01A
SGMGV-44ADA61+SGDV-330A01A
SGMGV-55ADA61+SGDV-470A01A
SGMGV-75ADA61+SGDV-550A01A
SGMGV-1AADA61+SGDV-590A01A
SGMGV-1EADA61+SGDV-780A01A
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SGMJV-A5ADA21+SGDV-R70A11A
SGMJV-01ADA2C+SGDV-R90A11A
SGMJV-04ADC6S+SGDV-2R8A01A
SGMJV-08ADC6S+SGDV-5R5A01A
SGMJV-08ADC61+SGDV-5R5A01A
SGMJV-04ADC6E+SGDV-2R8A01A
SGMAV-10ADA6C+SGDV-120A11A
SGMAH-02AAA41+SGDM-02ADA
SGMAH-04AAA41+SGDM-04ADA

SGMGH-05ACA61+SGDM-05ADA
SGMGH-09ACA61+SGDM-10ADA
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SGMGH-20ACA61+SGDM-20ADA
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SGMJV-01AAA61
SGMJV-01AAA6C
SGMJV-02AAA61
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SGMJV-08AAA6C
SGDV-R90A01A
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SGMAH-01AAA41
SGMAH-02AAA41
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SGMAH-08AAA41
SGMGH-44ACA6C
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SGMGH-09ACA61
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SGMGH-20ACA61
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SGMGV-30DDC61
SGMGV-09ADA61
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SGMJV-04ADA21
SGMJV-01ADA2C
SGMJV-02ADA21

SGDM-01ADA
SGDM-02ADA
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SGDM-05ADA
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SGDM-10ADA
SGDM-15ADA
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SGDM-1EADA
SGMAV-04ADA21
SGMAV-01ADA21
SGMAV-04ADA6C
SGMPS-02ACA21
SGMPS-01ACA21
SGMPS-04ACA21
SGDH-02AE
SGDH-1EAE
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SGMAV-02ADA61
SGMAV-08ADA61
SGMAV-A5ADA61
SGMAV-A5ADA21
SGMSV-20ADA61
SGMSV-30ADA61

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