交流感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)(已修改)
2025-05-27 19:01 本頁(yè)面
【正文】 交流感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī) 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與控制方式 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的理論分析 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)特性 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和性能指標(biāo) 三相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)及其矢量控制 第 2章 交流感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī) ?概述 概述 傳統(tǒng)的交流伺服電動(dòng)機(jī)是指 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī) ，由于受性能限制，主要應(yīng)用于幾十瓦以下的小功率場(chǎng)合。近年來，隨著電機(jī)理論、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及自動(dòng)控制理論等學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及永磁同步電動(dòng)機(jī)的伺服性能大為改進(jìn)，采用三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及永磁同步電動(dòng)機(jī)的交流伺服系統(tǒng)在高性能領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。 本章首先對(duì)傳統(tǒng)的兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了較詳細(xì)的討論，最后對(duì)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)及其伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)將在第 3章予以討論。 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與控制方式 概述 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 控制方式 概述 ?兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相似。 從結(jié)構(gòu)上看，電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成，定子鐵心中安放多相交流繞組，轉(zhuǎn)子繞組為自行閉合的多相對(duì)稱繞組。運(yùn)行時(shí)定子繞組通入交流電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在閉合的轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 概述 ?兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)與普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要差別 為了控制方便，定子為兩相繞組，在空間相差 90176。 電角度。其中一相為勵(lì)磁繞組，運(yùn)行時(shí)接至電壓為 Uf的交流電源上；另一相為控制繞組，施加與 Uf同頻率、大小或相位可調(diào)的控制電壓 Uc，通過 Uc控制伺服電動(dòng)機(jī)的起、停及運(yùn)行轉(zhuǎn)速。 注意：由于勵(lì)磁繞組電壓 Uf固定不變，而控制電壓 Uc是變化的，故通常情況下兩相繞組中的電流不對(duì)稱，電機(jī)中的氣隙磁場(chǎng)也不是圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 對(duì)兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的基本要求： 1）伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能隨著控制電壓的變化在寬廣的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。 2）整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)的機(jī)械特性應(yīng)接近線性，以保證伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并有利于提高控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度。 3）無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。即當(dāng)控制電壓為零時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)立即停轉(zhuǎn)。 4）伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)要小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)要快。為此，要求伺服電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)： 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式有三種： 籠型轉(zhuǎn)子 、 非磁性空心杯轉(zhuǎn)子 和 鐵磁性空心杯轉(zhuǎn)子 。 1．籠型轉(zhuǎn)子 與普通籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相似，只是為了減少轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，需做的細(xì)而長(zhǎng)。轉(zhuǎn)子籠的導(dǎo)條和端環(huán)可以用銅（通常采用高電阻率的黃銅或青銅等）制造，也可以采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2．非磁性空心杯形轉(zhuǎn)子 非磁性空心杯形轉(zhuǎn)子兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 21所示。它的定子分為 外定子 和 內(nèi)定子 兩部分，內(nèi)外定子鐵心通常均由硅鋼片疊成。外定子鐵心槽中放置空間相距 90176。 電角度的兩相交流繞組，內(nèi)定子鐵心中一般不放繞組，僅作為磁路的一部分，以減少主磁通磁路的磁阻。在內(nèi)、外定子之間有細(xì)長(zhǎng)的空心轉(zhuǎn)子裝在轉(zhuǎn)軸上，空心轉(zhuǎn)子做成杯子形狀，所以稱為 空心杯形轉(zhuǎn)子 。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 杯形轉(zhuǎn)子和籠型轉(zhuǎn)子雖然外表形狀看起來不一樣，但實(shí)質(zhì)上是一樣的，因?yàn)楸无D(zhuǎn)子可以看作是導(dǎo)條數(shù)目非常多、條與條之間緊靠在一起、而兩端自行短路的籠型轉(zhuǎn)子。 3．鐵磁性空心杯轉(zhuǎn)子 由于鐵磁性空心杯轉(zhuǎn)子應(yīng)用較少，在此不做具體介紹。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 非磁性杯形轉(zhuǎn)子與籠型轉(zhuǎn)子的比較： 非磁性杯形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，軸承摩擦阻轉(zhuǎn)矩小。由于轉(zhuǎn)子沒有齒和槽，定、轉(zhuǎn)子間沒有齒槽粘合現(xiàn)象，恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子一般不會(huì)有抖動(dòng)現(xiàn)象，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 但由于它內(nèi)、外定子間的氣隙較大，所以勵(lì)磁電流大，功率因數(shù)低，降低了電機(jī)的利用率，在相同的體積與重量下，杯形轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)比籠型轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和輸出功率都小。另外，杯形轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與制造工藝都較復(fù)雜。 目前廣泛采用的是籠型轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)，只有在要求轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、反應(yīng)快，以及要求轉(zhuǎn)動(dòng)非常平穩(wěn)的某些特殊場(chǎng)合下，才采用非磁性空心杯形轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)。
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