詳解交流伺服電動(dòng)機(jī)特性要求與伺服性
交流伺服電動(dòng)機(jī)控制精度高，矩頻特性好，具有過載能力，多應(yīng)用于物料計(jì)量，橫封裝置和定長(zhǎng)裁切機(jī)上。交流伺服電動(dòng)機(jī)就是兩相異步電動(dòng)機(jī)，其定子兩相繞組空間互成90°電角度。一相繞組為勵(lì)磁繞組f，一相為控制繞組k，轉(zhuǎn)子為鼠籠式轉(zhuǎn)子。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁繞組接單相交流電壓Uf，控制繞組接控制電壓Uk，兩者頻率相同。改變控制電壓Uk的幅值或相位就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制。
一、交流伺服電動(dòng)機(jī)的特性要求
作為伺服機(jī)，交流伺服電機(jī)除了必須具有線性度很好的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性外，還必須具有伺服性：即控制信號(hào)電壓強(qiáng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高；控制信號(hào)電壓弱時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低；若控制信號(hào)電壓等于零，則電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。
但是普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不是轉(zhuǎn)矩的單值函數(shù)，而且只能在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，作為驅(qū)動(dòng)用途的電動(dòng)機(jī)，這一特性是合適的。但作為伺服電動(dòng)機(jī)，則要求機(jī)械特性必須是單值函數(shù)并盡量具有線性特性，以確保在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。為滿足這一要求，通常的做法是，加大轉(zhuǎn)子電阻，使得產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率。使電動(dòng)機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)接近線性。一般情況下，轉(zhuǎn)子電阻越大，機(jī)械特性越接近線性，但堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和最大輸出功率越小，效率越低。因此，交流伺服電機(jī)的效率比一般驅(qū)動(dòng)用途的電機(jī)低。
總之交流伺服電機(jī)必須有線性度好的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性外，還必須具有伺服性。
二、交流伺服電動(dòng)機(jī)的伺服性
對(duì)于普通兩相異步電動(dòng)機(jī)，一旦轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后，即使一相繞組從電源斷開，兩相異步電動(dòng)機(jī)也可以作為單相交流電機(jī)運(yùn)行，在范圍內(nèi)，單相電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)沿原轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，如下圖所示。
如果交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組與一般單相異步電動(dòng)機(jī)的一樣，那么正在運(yùn)行的交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓一旦變?yōu)榱?，電機(jī)就運(yùn)行于只有勵(lì)磁繞組一相通電的情況下，那么電機(jī)必然在原來的旋轉(zhuǎn)方向上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，只是轉(zhuǎn)速略有下降。這種信號(hào)電壓消失后伺服電動(dòng)機(jī)仍然旋轉(zhuǎn)不停的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)現(xiàn)象破壞了伺服性，這對(duì)于伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)絕對(duì)避免這種情況。
總結(jié)上述分析，由于兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻很大，其機(jī)械特性在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)接近線性，當(dāng)控制電壓為零時(shí)（單相通電時(shí)），交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩性的，所以立即停轉(zhuǎn)，不會(huì)發(fā)生“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。交流伺服電動(dòng)機(jī)主要由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成，其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組（其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組）。
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