什麼是伺服馬達？

伺服馬達又稱伺服系統或精密執行器，是在工業自動化流程中進行運動控制的基礎電機裝置。伺服馬達設計精巧，可用於精確調控位置、速度和扭矩，性能穩定，響應快速，即使是應用於對動態調整和極端精度要求極高的運作環境中，也能確保高效運作。

在要求日益嚴苛的工業環境中，伺服馬達做為自動化控制的關鍵元件，即便在可變負載條件和連續生產週期下，仍能確保安全、穩定且高度可靠的運作。

什麼是伺服驅動器系統？

伺服驅動器系統由伺服驅動器、伺服馬達和編碼器組成。伺服驅動器比對目標值與馬達編碼器實際回饋信號，相應地調節馬達，實現對伺服馬達的控制。編碼器則持續提供位置與速度資料，藉以進行精準的運動控制。

伺服馬達的類型

在進行工業自動化工程設計時，掌握市場上伺服馬達的類型對於設計實現高精度、高度穩定且高效的運動控制系統極為重要。各類伺服馬達均具備獨特特性，可滿足從輕量重複性作業、到高機械強度複雜運作的不同應用需求。伺服執行器的選擇是否合適直接影響整個系統的可靠性和生產效率。

AC 伺服馬達（交流電）

AC 伺服馬達是一種無刷、永磁同步馬達，設計用於低電壓運作。這種馬達專為工業環境設計，支援高負載和連續運作週期，同時可實現絕佳的扭矩控制。 AC 伺服馬達常用於要求高性能和高可靠性的 CNC 工具機、機械臂和自動化組裝線，例如 EMMT-AS。

DC 伺服馬達（直流電）

DC 伺服馬達是一種無刷、永磁同步馬達，設計用於超低電壓運作 (24 bsi 48V)。做為一種直流無刷馬達（BLDC 或 EC），這種馬達需要電子伺服驅動器來管理直流電流的開關。 DC 伺服馬達回應迅速，具有良好的位置和速度控制能力，非常適合輕型機器人、實驗室儀器和簡單定位系統等低功耗的應用，例如 EMMT-EC。

閉迴路步進馬達

該設計整合了步進馬達與即時回饋，同時消除了步進損耗。 EMMT-ST 和 EMMB-ST，非常適合用於要求高精度的輕型自動化裝置和系統，價格比傳統伺服馬達更有優勢，例如 EMMT-ST 和 EMMB-ST。

線性伺服馬達

這種類型的馬達不進行旋轉運動，而是實現極其精確的線性運動。線性伺服馬達非常適合檢測設備、醫療應用和需要精確直線位移控制的工業流程。

優勢

伺服馬達相對於傳統馬達具有多項優勢，是現代工業自動化領域不可或缺的設備。

精度

伺服馬達的獨特之處在於其能夠實現極為精確的運動與定位能力。與傳統馬達以恆定轉速運作且無位置回饋不同，伺服馬達透過編碼器或感測器持續監測軸的精確位置。該回饋機制可實現即時調節，確保馬達運動精度達到小數點等級。在精度要求極高的工業應用中，如 CNC 工具機、機器人和自動化設備中，這一特性極為重要。

控制

與傳統馬達相比，伺服馬達的控制性能是另一項卓越的優勢。由於結構精密，且控制器採用先進演算法，伺服馬達可以精確控制速度、位置和扭矩。傳統馬達僅能進行啟停操作或基礎調速，而伺服馬達可透過編程執行需要實現速度和位置細微變化的複雜任務。因此，它們非常適合用於需要高度靈活性和精細控制的應用。

動態回應

伺服馬達的動態回應性能，是其相對於傳統馬達的另一優勢。伺服馬達具備即時回饋系統和根據控制指令即時調整的能力，因此可對負載或運作條件的變化做出快速反應。歸功於此，伺服馬達在運作條件快速變化的動態環境中，例如在自動化搬運系統和自適應生產線中極為高效。迅速回應精確指令並即時調整運作，對於保持自動化流程的效率和品質極為重要。

伺服馬達包含哪些元件？

伺服馬達系統由多個關鍵元件協同運作，共同實現精密運動控制：

馬達

伺服馬達的核心是馬達本體，根據具體應用場景可採用直流 (DC) 或交流 (AC) 兩種類型。直流馬達通常用於需要精確控制低速工況下速度和扭矩的場景，而交流馬達則更適用於高功率及高速應用。馬達將電能轉化為機械運動，其設計經過優化，能在變動的運作週期中實現快速反應和高效能。

編碼器

編碼器或位置感測器是伺服馬達有別於傳統馬達的關鍵元件。編碼器可即時測量馬達軸的精確位置，並向控制器提供連續回饋。編碼器主要有兩種：增量式和絕對式。增量式編碼器提供軸的運動資訊，而絕對值編碼器可即時指示軸的精確位置。這種回饋對於精確的運動控制極為重要，有利於進行即時調整，使運作保持在所需的參數範圍內。

伺服驅動器

伺服驅動器是伺服馬達的智慧控制核心，可透過解析 PLC 或電腦等控制系統的輸入指令，然後根據編碼器回饋即時調節馬達運作狀態。它負責執行複雜的控制演算法，如 PID（比例、積分、微分），以精確調節馬達的速度、位置和扭矩。伺服驅動器還能動態調節馬達運作狀態，以應對負載波動及其他工況變化，確保出色的運作性能，例如 CMMT-AS 或 CMMT-ST。