電機(jī)與電力拖動(dòng)7.2伺服電動(dòng)機(jī)

1、1一、直流伺服電動(dòng)機(jī)1、結(jié)構(gòu)：與直流電動(dòng)機(jī)基本相同。為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量做得細(xì)長(zhǎng)一些。2、工作原理：與直流電動(dòng)機(jī)相同。3、供電方式：他勵(lì)。勵(lì)磁繞組和電樞由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。7-2 伺服電動(dòng)機(jī)2由機(jī)械特性可知：(1)Uf（即磁通）不變時(shí)，一定的負(fù)載下，Uc,n。(2)Uc=0時(shí)，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)。5、反轉(zhuǎn)：電樞電壓的極性改變，電機(jī)反轉(zhuǎn)。4、機(jī)械特性：直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性公式與他勵(lì)直流電機(jī)一樣：7-2 伺服電動(dòng)機(jī)3 直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。經(jīng)常用在功率稍大的系統(tǒng)中，它的輸出功率一般為1-600W。它的用途很多，如隨動(dòng)系統(tǒng)中的位置控制等。7、直流伺服電機(jī)應(yīng)用7-2 伺服電動(dòng)機(jī)6、直流伺服電機(jī)死區(qū)

2、電壓4二、交流伺服電動(dòng)機(jī) 1、原理。與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個(gè)繞組 勵(lì)磁繞組和控制繞組。勵(lì)磁繞組和控制繞組在空間相隔90?？刂评@組勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)子7-2 伺服電動(dòng)機(jī)57-2 伺服電動(dòng)機(jī) 勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2、接線勵(lì)磁繞組的接線放大器控制繞組的接線檢測(cè)元件控制信號(hào)6 適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。1 例如選擇電容，可使交流伺服電機(jī)電路中的電壓電流的相量關(guān)系如圖所示。勵(lì)磁繞組的接線7-2 伺服電動(dòng)機(jī)7放大器控制繞組的接線檢測(cè)元件控制信號(hào) 工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流 和 的相位

3、差近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?？刂齐妷?與電源電壓 兩者頻率相同，相位相同或反相。7-2 伺服電動(dòng)機(jī)8（1）U2= 0 時(shí)，轉(zhuǎn)子停止。這時(shí)，雖然U2 =0V，U1仍存在，似乎成單相運(yùn)行狀態(tài)，但和單相異步機(jī)不同。若單相電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后，出現(xiàn)單相后仍轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)不同，單相電壓時(shí)設(shè)備不能轉(zhuǎn)。3、交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)原因：交流伺服電機(jī) R2設(shè)計(jì)得較大。所以在U2=0時(shí)，交流伺服電機(jī)的T=f(s)曲線如下頁(yè)圖：7-2 伺服電動(dòng)機(jī)9 當(dāng)U2=0V時(shí)，脈動(dòng)磁場(chǎng)分成的正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距T、T 的合成轉(zhuǎn)矩 T 與單相異步機(jī)不同。合成轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，所以電機(jī)在U2=0V時(shí)，能立即停止，體現(xiàn)了控制信號(hào)的作用(有控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)控制電壓時(shí)不轉(zhuǎn))，以免失控。7-2 伺服電動(dòng)機(jī)10（3）控制電壓 U2 大小變化時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)速與電壓 U2 成正比。U2 的極性改變時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向改變。（2）交流伺服電機(jī) R2設(shè)計(jì)得較大，使Sm1，Tst大，啟動(dòng)迅速，穩(wěn)定運(yùn)行范圍大。交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線( U1=const )nTU20.8 U20.6 U20.4 U2Tn7-2 伺服電動(dòng)機(jī)114、交流伺服電機(jī)的控制方式7-2 伺服電動(dòng)機(jī)127-2 伺服電動(dòng)機(jī)5、交流伺服電機(jī)的工作特性13 交流伺服電機(jī)的輸出功率一般為0.1-100 W，電源頻率