交流伺服电机的工作原理

Question

如题所述

Answer 1

交流伺服电机通常都是单相异步电动机，有鼠笼形转子和杯形转子两种结构形式。与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间相差90°电角度。固定和保护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子交流伺服电机的转子和普通三相笼式电机相同。杯形转子交流伺服电机的结构如图3-12由外定子4，杯形转子3和内定子5三部分组成。它的外定子和笼型转子交流伺服电机相同，转子则由非磁性导电材料(如铜或铝)制成空心杯形状，杯子底部固定在转轴7上。空心杯的壁很薄(小于0.5mm)，因此转动惯量很小。内定子由硅钢片叠压而成，固定在一个端盖1、8上，内定子上没有绕组，仅作磁路用。电机工作时，内﹑外定子都不动，只有杯形转子在内、外定子之间的气隙中转动。对于输出功率较小的交流伺服电机，常将励磁绕组和控制绕组分别安放在内、外定子铁心的槽内。 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。 当电机原来处于静止状态时，如控制绕组不加控制电压，此时只有励磁绕组通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋转磁场以同样的大小和转速，向相反方向旋转，所建立的正、反转旋转磁场分别切割笼型绕组(或杯形壁)并感应出大小相同，相位相反的电动势和电流(或涡流)，这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方向相反，合成力矩为零，伺服电机转子转不起来。一旦控制系统有偏差信号，控制绕组就要接受与之相对应的控制电压。在一般情况下，电机内部产生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等(与原椭圆旋转磁场转向相同的正转磁场大，与原转向相反的反转磁场小)，但以相同的速度，向相反的方向旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也方向相反、大小不等(正转者大，反转者小)合成力矩不为零，所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转动起来，随着信号的增强，磁场接近圆形，此时正转磁场及其力矩增大，反转磁场及其力矩减小，合成力矩变大，如负载力矩不变，转子的速度就增加。如果改变控制电压的相位，即移相180o，旋转磁场的转向相反，因而产生的合成力矩方向也相反，伺服电机将反转。若控制信号消失，只有励磁绕组通入电流，伺服电机产生的磁场将是脉动磁场，转子很快地停下来。为使交流伺服电机具有控制信号消失，立即停止转动的功能，把它的转子电阻做得特别大，使它的临界转差率Sk大于1。在电机运行过程中，如果控制信号降为“零”，励磁电流仍然存在，气隙中产生一个脉动磁场，此脉动磁场可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成。必须指出，普通的两相和三相异步电动机正常情况下都是在对称状态下工作，不对称运行属于故障状态。而交流伺服电机则可以靠不同程度的不对称运行来达到控制目的。这是交流伺服电机在运行上与普通异步电动机的根本区别。

Answer 2

交流伺服电动机的工作原理是基于磁场与电流之间的相互作用来实现的。
首先，当电流通过绕组时，就会在电机内部产生磁场。
这个磁场与转子之间的相互作用会产生转矩，让转子转动。
具体来说，交流伺服电动机由定子绕组和转子组成。
当定子绕组通电时，就会产生磁场。
这个磁场会与转子相互作用，产生转矩。
当转矩大于电机内部的阻转矩时，转子就会转动。
随着转子的转动，转子上的永磁体或感应电动势会产生反向的转矩，让电机能够持续转动。
此外，交流伺服电动机还有一个重要的特性，就是调速性能非常好。
通过改变定子绕组的输入电压或电流，就可以改变电机的转速。
这种调速方式是通过改变电机的输入电流来实现的，因此响应速度快，调速范围广。详情

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Answer 3

伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)
交流伺服电动机的结构主要可分为两部分,即定子部分和转子部分。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,交流伺服电动机一种两相的交流电动机。
交流伺服电动机使用时,激磁绕组两端施加恒定的激磁电压Uf,控制绕组两端施加控制电压Uk。当定子绕组加上电压后,伺服电动机很快就会转动起来。
通入励磁绕组及控制绕组的电流在电机内产生一个旋转磁场,旋转磁场的转向决定了电机的转向,当任意一个绕组上所加的电压反相时,旋转磁场的方向就发生改变,电机的方向也发生改变。
为了在电机内形成一个圆形旋转磁场,要求激磁电压Uf和控制电压UK之间应有90度的相位差,常用的方法有:
1)利用三相电源的相电压和线电压构成90度的移相
2)利用三相电源的任意线电压;
3)采用移相网络
4)在激磁相中串联电容器

Answer 4

你了解了以下几种原理了就差不多明白了：交流电机 步进电机（特别关注一下定子绕组） 变频器（高端精确控制的，原理类似于交流伺服驱动器）开环、半闭环、闭环控制

Answer 5

http://wenku.baidu.com/view/fa522b02de80d4d8d15a4f07.html这篇百度文档非常清楚讲到交流伺服电机原理，免费的本回答被网友采纳