伺服电机是一种精密的机电一体化设备，其内部结构相较于普通电机要复杂得多，核心在于实现了闭环位置控制。主要组成部分包括：

1. 电机本体（马达部分）：

   • 定子： 通常由叠压的硅钢片构成，上面绕有铜线线圈（绕组）。当三相交流电流（由驱动器提供）通过线圈时，会产生旋转的磁场。
   • 转子： 位于定子内部，是电机的旋转部分。伺服电机通常采用永磁体转子（如高性能钕铁硼磁钢），其磁场与定子产生的旋转磁场相互作用，使转子转动。高性能伺服也可能采用其他形式，如绕线转子，但永磁体最主流。
   • 轴： 转子中间的输出轴，连接负载，传递扭矩。
   • 轴承： 支撑转子和轴，使其在定子内部顺畅、低摩擦地旋转。
   • 外壳/机壳： 固定定子并提供物理保护和散热。

2. 高精度位置/速度传感器（反馈装置） - 核心闭环部件：

   • 这是伺服电机区别于步进电机或普通直流电机的关键。它持续、实时地监测转子的绝对位置和/或转速信息。
   • 常用类型：
     • 光电编码器：
       • 增量式编码器： 输出脉冲信号（A相、B相、Z相）。通过计算脉冲数量确定相对位移，通过A、B相信号的相位差判断方向，Z相提供参考零点。断电后需回零。
       • 绝对式编码器： 提供唯一的数字代码表示每个机械位置（如二进制码、格雷码）。即使在断电后也能保持位置信息，无需回零。是目前高端伺服的主流配置，精度非常高（可达23位甚至更高分辨率）。
     • 旋转变压器： 利用电磁感应原理的无接触位置传感器。特别耐恶劣环境（高温、油污、震动），可靠性高，常用于工业机器人、航空航天领域。
   • 功能： 将测量到的转子位置和速度信号实时反馈给伺服驱动器。

3. 与伺服驱动器的接口：

   • 动力电缆接口： 连接伺服驱动器输出的高功率三相交流电或脉冲宽度调制波形，为电机提供动力。
   • 反馈信号接口： 将编码器或旋转变压器的信号（模拟的或高速数字的串行信号，如EnDat, BiSS, Endat², Hiperface DSL等）传送给驱动器。
   • 可能的其它接口： 如温度传感器接口（监测电机温度）、制动器接口（连接机械抱闸，用于断电时保持位置）。

总结伺服电机的工作原理（闭环控制）：

1. 上位控制器（如PLC或运动控制卡）发出一个位置指令或速度指令。
2. 伺服驱动器接收指令信号，并与从电机内部的反馈装置实时获取的实际位置/速度信号进行比较。
3. 驱动器计算指令与实际值之间的误差。
4. 驱动器内部的控制算法（通常是PID算法或其变种）根据误差计算出需要输出的电流（扭矩）大小和方向。
5. 驱动器通过其内部的功率电子电路，将计算出的控制信号放大并转换为三相交流电流（或PWM波形），输出给电机的定子绕组。
6. 定子绕组中的电流产生旋转磁场，驱动永磁体转子转动，从而带动负载运动。
7. 电机内部的位置/速度传感器持续测量转子的实际状态，并将此反馈信号送回驱动器。
8. 这个过程以极高的速度（微秒级）闭环运行，持续地检测误差并进行调节（增大扭矩减小误差），确保转子的实际位置/速度始终精确地跟随指令的变化。

因此，伺服电机的精髓在于：

• 电机本体提供动力和转动。
• 高精度反馈装置提供实时状态监测（眼睛）。
• 伺服驱动器是大脑和肌肉，根据目标与现实的差距不断调整出力（闭环控制）。
• 三者紧密配合，共同实现高精度、高响应、高刚性的运动控制，这是它能够“随动”（伺服）于指令的核心所在，广泛应用于机器人、数控机床、自动化生产线等精密运动场合。