信息來源于：互聯網 發布于：2021-12-14
交流伺服電機的結構與普通的單相異步電動機的結構相似，其定子繞組則與單相電容式異步電動機結構相類似，其上裝有兩個在空間相隔90o的繞組，一個是勵磁繞組WF，另一個是控制繞組WC，這兩個繞組通常分別接在兩個不同的交流電源（頻率相同，相位不同）上，這一點與單相電容式異步電動機不同。其轉子一般分為鼠籠轉子和杯形轉子兩種結構型式。鼠籠轉子和三相鼠籠式電動機的轉子結構相似，杯形轉子結構如圖所示。杯形轉子通常用鋁合金或銅合金制成空心薄壁圓筒，為了減小磁阻，在空心杯形轉子內放置固定的內定子。不同結構型式的轉子都制成具有較小慣量的細長形。目前用得較多的是鼠籠轉子。
交流伺服電機以單相異步電動機原理為基礎，勵磁繞組WF接到電壓為 的交流電網上，控制繞組接到控制電壓 上，當有控制信號輸入時，兩相繞組便產生旋轉磁場。該磁場與轉子中的感應電流相互作用產生轉矩，使轉子跟著旋轉磁場以一定的轉差率轉動起來，其旋轉速度為
式中，f為交流電源頻率，Hz；P為磁極對數； 為電動機旋轉磁場轉速
S 為轉差率
把控制電壓的相位改變180o，則可改變伺服電機的旋轉方向。
根據伺服系統工作性質的要求，控制電壓一旦取消，電動機必須立即停止轉動。但眾所周知，單相異步電動機一旦轉動以后，即使取消控制電壓，僅靠勵磁電壓單相供電也會繼續轉動，即存在“自轉”現象，這意味著失去控制作用，是不允許的，因而交流伺服電機必須解決“自轉”問題。
從三相異步電動機的特性可知，轉子電阻值對電動機的機械特性有較大的影響，如圖5-4所示。當轉子阻值增大到一定程度，例如圖中時，最大轉矩可出現在 ＝1附近。為此目的，把伺服電動機的轉子電阻設計得很大，使電動機在失去控制信號單相運行時，正轉矩或負轉矩的最大值均出現在的地方，這樣可得出圖所示的機械特性曲線。
圖2 不同轉子阻值時的機械特性曲線及交流伺服電機
時的機械特性曲線圖2中曲線1為有控制電壓時伺服電機的機械特性曲線，曲線為去掉控制電壓后，脈動磁場分解為正、反兩個旋轉磁場對應產生的轉矩曲線。曲線 為去掉控制電壓后單相供電時的合成轉矩曲線。從圖中可看出，它與異步電動機的機械特性曲線不同，是在第二和第四象限內。當轉速n為正時，電磁轉矩T為負，當n為負時，T為正，即去掉控制電壓后，單相供電時的電磁轉矩的方向總是與轉子轉向相反，所以，是一個制動轉矩。由于制動轉矩的存在，可使轉子迅速停止轉動，從而避免“自轉”現象。電機停止轉動所需要的時間，比兩相電壓同時取消、單靠摩擦等制動方法所需的時間要短得多。這正是兩相交流伺服電動機在工作時，勵磁繞組始終接在電源上的原因。
增大伺服電機轉子阻值，既有利于消除“自轉”現象，同時還使穩定運行段加寬、啟動轉矩增大。目前通常采用高電阻材料制成的鼠籠導條，杯形轉子的壁很薄，一般只有0.2～0.8mm，因而轉子阻值較大，且慣量較小。
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