详解交流伺服电动机特性要求与伺服性

交流伺服电动机，是将电能转变为机械能的一种机器。交流伺服电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流伺服电动机主要由定子部分和转子部分组成，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度电角度的两相绕组（其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组）。

交流伺服电动机控制精度高，矩频特性好，具有过载能力，多应用于物料计量，横封装置和定长裁切机上。交流伺服电动机就是两相异步电动机，其定子两相绕组空间互成90°电角度。一相绕组为励磁绕组f，一相为控制绕组k，转子为鼠笼式转子。电机运行时，励磁绕组接单相交流电压Uf，控制绕组接控制电压Uk，两者频率相同。改变控制电压Uk的幅值或相位就可以实现转速控制。

一、交流伺服电动机的特性要求

作为伺服机，交流伺服电机除了必须具有线性度很好的机械特性和调节特性外，还必须具有伺服性：即控制信号电压强时，电动机转速高；控制信号电压弱时，电动机转速低；若控制信号电压等于零，则电动机不转。

但是普通异步电动机的转速不是转矩的单值函数，而且只能在一定范围内稳定运行，作为驱动用途的电动机，这一特性是合适的。但作为伺服电动机，则要求机械特性必须是单值函数并尽量具有线性特性，以确保在整个调速范围内稳定运行。为满足这一要求，通常的做法是，加大转子电阻，使得产生最大转矩时的转差率。使电动机在整个调速范围内接近线性。一般情况下，转子电阻越大，机械特性越接近线性，但堵转转矩和最大输出功率越小，效率越低。因此，交流伺服电机的效率比一般驱动用途的电机低。

总之交流伺服电机必须有线性度好的机械特性和调节特性外，还必须具有伺服性。

二、交流伺服电动机的伺服性

对于普通两相异步电动机，一旦转子转动后，即使一相绕组从电源断开，两相异步电动机也可以作为单相交流电机运行，在范围内，单相电机的转矩，转子将继续沿原转向旋转，如下图所示。

如果交流伺服电动机的转子绕组与一般单相异步电动机的一样，那么正在运行的交流伺服电动机的控制电压一旦变为零，电机就运行于只有励磁绕组一相通电的情况下，那么电机必然在原来的旋转方向上继续旋转，只是转速略有下降。这种信号电压消失后伺服电动机仍然旋转不停的现象称为自转，自转现象破坏了伺服性，这对于伺服电动机应绝对避免这种情况。

总结上述分析，由于两相交流伺服电动机的转子电阻很大，其机械特性在整个调速范围内接近线性，当控制电压为零时（单相通电时），交流伺服电动机的转矩是制动转矩性的，所以立即停转，不会发生“自转”现象。交流伺服电动机主要由定子部分和转子部分组成，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度电角度的两相绕组（其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组）。

本文转自：详解交流伺服电动机特性要求与伺服性

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