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交流伺服电机的结构与工作原理是怎样的?

   日期:2019-09-04     浏览:14    评论:0    
核心提示:交流伺服电机工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它已在转动时,如果控制信号消失,它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。交流伺服电机在没有控制电压时,气隙中只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子上没有启动转矩而静止不动。

交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它已在转动时,如果控制信号消失,它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。

基本结构

交流伺服电机主要由定子和转子构成。

定子铁心通常用硅钢片叠压而成。定子铁心表面的槽内嵌有两相绕组,其中一相绕组是励磁绕组,另一相绕组是控制绕组,两相绕组在空间位置上互差90°电角度。工作时励磁绕组f与交流励磁电源相连,控制绕组k加控制信号电。

工作原理

交流伺服电机在没有控制电压时,气隙中只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子上没有启动转矩而静止不动。当有控制电压且控制绕组电流和励磁绕组电流不同相时,则在气隙中产生一个旋转磁场并产生电磁转矩,使转子沿旋转磁场的方向旋转。但是对伺服电动机要求不仅是在控制电压作用下就能启动,且电压消失后电动机应能立即停转。如果伺服电动机控制电压消失后像一般单相异步电动机那样继续转动,则出现失控现象,我们把这种因失控而自行旋转的现象称为自转。

为消除交流伺服电机的自转现象,必须加大转子电阻r2,这是因为当控制电压消失后,伺服电机处于单相运行状态,若转子电阻很大,使临界转差率sm>1,这时正负序旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性曲线,合成转矩的方向与电机旋转方向相反,是一个制动转矩,这就保证了当控制电压消失后转子仍转动时,电动机将被迅速制动而停下。转子电阻加大后,不仅可以消除自转,还具有扩大调速范围、改善调节特性、提高反应速度等优点。

控制方法 

可采用下列三种方法来控制伺服电机的转速高低及旋转方向。

(1)幅值控制  保持控制电压与励磁电压间的相位差不变,仅改变控制电压的幅值。

(2)相位控制  保持控制电压的幅值不变,仅改变控制电压与励磁电压间的相位差。

(3)幅-相控制  同时改变控制电压的幅值和相位。


(文章内容来源于互联网)

 
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