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伺服電機結構與驅動控制原理

職場更新时间:2024-11-19 07:50:15

伺服電機結構與驅動控制原理（伺服異步電機的應用和工作原理）1

伺服電機的應用領域很多，如數控機床、印刷設備、包裝設備、紡織設備、激光加工設備、機器人、自動化生産線等對工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對較高的設備，都會用到伺服電機。

伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制系統中，用作執行元件，将所收到的電信号轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電動機包括直流和交流兩類，其主要特點是，當信号電壓為零時無自轉現象，轉速随着轉矩的增加而勻速下降。

交流伺服電動機廣泛用于自動控制系統中，比較常用的的交流伺服電動機是小型或微型的兩相異步鼠籠式轉子電機，在電機的定子上裝有兩個空間上相差90度電角度的繞組，一個繞組為勵磁繞組，該繞組一般接在電壓恒定的電網上；另一個繞組為控制繞組，該繞組接控制電壓，控制電壓與勵磁電壓為同頻率。

伺服電機結構與驅動控制原理（伺服異步電機的應用和工作原理）2

伺服電動機的定子繞組與單相電機的工作繞組與起動繞組有些相似，主要的區别在于伺服電機的控制電壓是一個變化值。當控制電壓為零時，電機氣隙中隻有一個脈振磁場，沒有起動轉矩，因而電機的轉子處于靜止狀态；當控制電壓大于零時，則在電機氣隙中産生一個橢圓形的旋轉磁場，因而電機就因為起動轉矩的作用而進行旋轉。

電機中電磁轉矩決定于控制電壓的大小和相位，因而通過控制電壓大小和相位的調整，即可按照不同的需求實現電機的起動、制動、旋轉及變速，控制電壓的大小和相位是影響電機電磁轉矩的主要變量，可以通過單純的調整一個變量和兩個變量或同時調整的方式，實現電機的控制。

伺服電機結構與驅動控制原理（伺服異步電機的應用和工作原理）3

我們可以采用單純的恒值控制，即控制電壓的幅值不變，通過改變控制電壓相位的方式進行；也可以采用單純的相位控制，将不改變控制電壓的相位，而通過調整控制電壓大小的方式進行；當然，也可以采用控制電壓幅值及相位同時改變的方式。

為了提高伺服電機的精度和高效能，現代伺服電機大多為永磁電機。在自動控制系統中，為了避免誤動作，要求控制信号消失時電機能自動并立即停止，這也是伺服電機的優勢所在。

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