伺服電機內(nèi)部結構及其工作原理(編輯修改稿)
2025-07-24 07:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調(diào)整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。4. 什么是伺服電機？有幾種類型？工作特點是什么？答：伺服電動機又稱執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降，請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什么區(qū)別？答：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。永磁交流伺服電動機20世紀80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發(fā)展，永磁交流伺服驅動技術有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，主要優(yōu)點有：⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低。⑵定子繞組散熱比較方便。⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。⑷適應于高速大力矩工作狀態(tài)。⑸同功率下有較小的體積和重量。伺服電動機的介紹伺服電動機（或稱執(zhí)行電動機）是自動控制系統(tǒng)和計算裝置中廣泛應用的一種執(zhí)行元件。其作用為把接受的電信號轉換為電動機轉軸的角位移或角速度。按電流種類的不同，伺服電動機可分為直流和交流兩大類。一、交流伺服電動機結構和原理交流伺服電動機的定子繞組和單相異步電動機相似，它的定子上裝有兩個在空間相差90176。電角度的繞組，即勵磁繞組和控制繞組。運行時勵磁繞組始終加上一定的交流勵磁電壓，控制繞組上則加大小或相位隨信號變化的控制電壓。轉子的結構形式籠型轉子和空心杯型轉子兩種?；\型轉子的結構與一般籠型異步電動機的轉子相同，但轉子做的細長，轉子導體用高電阻率的材料作成。其目的是為了減小轉子的轉動慣量，增加啟動轉矩對輸入信號的快速反應和克服自轉現(xiàn)象。空心杯形轉子交流伺服電動機的定子分為外定子和內(nèi)定子兩部分。外定子的結構與籠型交流伺服電動機的定子相同，鐵心槽內(nèi)放有兩相繞組。空心杯形轉子由導電的非磁性材料（如鋁）做成薄壁筒形，放在內(nèi)、外定子之間。杯子底部固定于轉軸上，杯臂薄而輕，—，因而轉動慣量小，動作快且靈敏。交流伺服電動機的工作原理和單相異步電動機相似，LL是有固定電壓勵磁的勵磁繞組，LK是有伺服放大器供電的控制繞組，兩相繞組在空間相差90176。電角度。如果IL與Ik 的相位差為90176。，而兩相繞組的磁動勢幅值又相等，這種狀態(tài)稱為對稱狀態(tài)。與單相異步電動機一樣，這時在氣隙中產(chǎn)生的合成磁場為一旋轉磁場，其轉速稱為同步轉速。旋轉磁場與轉子導體相對切割，在轉子中產(chǎn)生感應電流。轉子電流與旋轉磁場相互作用產(chǎn)生轉矩，使轉子旋轉。如果改變加在控制繞組上的電流的大小或相位差，就破壞了對稱狀態(tài)，使旋轉磁場減弱，電動機的轉速下降。電機的工作狀態(tài)越不對稱，總電磁轉矩就越小，當除去控制繞組上信號電壓以后，電動機立即停止轉動。這是交流伺服電動機在運行上與普通異步電動機的區(qū)別。 交流伺服電動機有以下三種轉速控制方式：（1）幅值控制 控制電流與勵磁電流的相位差保持90176。不變，改變控制電壓的大小。（2） 相位控制 控制電壓與勵磁電壓的大小，保持額定值不變，改變控制電壓的相位。（3）幅值—相位控制 同時改變控制電壓幅值和相位。交流伺服電動機轉軸的轉向隨控制電壓相位的反相而改變。2 工作特性和用途伺服電動機的工作特性是以機械特性和調(diào)節(jié)特性為表征。在控制電壓一定時，負載增加，轉速下降；它的調(diào)節(jié)特性是在負載一定時，控制電壓越高，轉速也越高。伺服電動機有三個顯著特點：（1）啟動轉矩大 由于轉子導體電阻很大，可使臨界轉差率Ｓｍ＞１，定子一加上控制電壓，轉子立即啟動運轉．（２）運行范圍寬 在轉差率從０到１的范圍內(nèi)都能穩(wěn)定運轉．（３）無自轉現(xiàn)象 控制信號消失后，電動機旋轉不停的現(xiàn)象稱＂自轉＂．自轉現(xiàn)象破壞了伺服性，顯然要避免．正常運轉的伺服電動機只要失去控制電壓后，伺服電動機就處于單相運行狀態(tài)。由于轉子導體電阻足夠大，使得總電磁轉矩始終是制
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