西安邮电学院_《控制电机》第07章_交流伺服电动机.ppt

第7章交流伺服电动机
概述
交流伺服电动机结构特点和工作原理
两相绕组的圆形旋转磁场
圆形旋转磁场作用下的运行分析
椭圆形旋转磁场及其分析方法
幅值控制时的特性
移相方法和控制方式
电容伺服电动机的特性
交流伺服电动机的使用
主要性能指标和技术数据
思考题与习题
概述
与直流伺服电动机一样,交流伺服电动机在自动控制系统中也常被用来作为执行元件。
它将输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度输出,改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的转速与转向,故输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。
功率从几瓦到几十瓦的交流伺服电动机,在小功率随动系统中得到非常广泛的应用。
如图,伺服电动机是将控制电信号快速地转换为转轴转动的一个执行元件。
1—交流伺服电动机; 2—减速齿轮;3—机械负载轴
图 7 - 1 交流伺服电动机的功用
由于交流伺服电动机在控制系统中主要作为执行元件, 自动控制系统对它提出的要求主要有下列几点:
(1) 转速和转向应方便地受控制信号的控制, 调速范围要大;
(2) 整个运行范围内的特性应具有线性关系, 保证运行的稳定性;
(3) 当控制信号消除时, 伺服电动机应立即停转, 也就是要求伺服电动机无“自转”现象; 
(4) 控制功率要小, 启动转矩应大;
(5) 机电时间常数要小, 始动电压要低。当控制信号变化时, 反应应快速灵敏。
交流伺服电动机结构特点和工作原理
结构特点
交流伺服电动机的结构主要可分为两大部分, 即。
其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同, 在定子铁心中也安放着空间互成90°电角度的两相绕组,如图7-2所示,所以交流伺服电动机是一种两相的交流电动机。
定子部分和转子部分
1—定子绕组; 2—定子铁心; 3—鼠笼转子
图 7 - 2 两相绕组分布图
l1-l2称为励磁绕组, k1-k2称为控制绕组。
转子的结构常用的有鼠笼形转子和非磁性空心杯形转子。
鼠笼形转子交流伺服电动机的转子由转轴、转子铁心和转子绕组等组成。转子铁心是由硅钢片叠成的, 每片冲成有齿有槽的形状, 如图7 - 4所示, 然后叠压起来将轴压入轴孔内。铁心的每一槽中放有一根导条, 所有导条两端用两个短路环连接, 这就构成转子绕组。