伺服電機(jī)有哪些分類?
伺服電機(jī)的作用是將輸入的電壓信號(即控制電壓)轉(zhuǎn)換成軸上的角位移或角速度輸出,在自動控制系統(tǒng)中常作為執(zhí)行元件,所以伺服電動機(jī)又稱為執(zhí)行電動機(jī),其最大特點(diǎn)是:有控制電壓時轉(zhuǎn)子立即旋轉(zhuǎn),無控制電壓時轉(zhuǎn)子立即停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由控制電壓的方向和大小決定的。伺服電動機(jī)分為交流和直流兩大類。
一、交流伺服電機(jī)
工作原理
交流伺服電機(jī)在沒有控制電壓時,氣隙中只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場,轉(zhuǎn)子上沒有啟動轉(zhuǎn)矩而靜止不動。當(dāng)有控制電壓且控制繞組電流和勵磁繞組電流不同相時,則在氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。但是對伺服電動機(jī)要求不僅是在控制電壓作用下就能啟動,且電壓消失后電動機(jī)應(yīng)能立即停轉(zhuǎn)。如果伺服電動機(jī)控制電壓消失后像一般單相異步電動機(jī)那樣繼續(xù)轉(zhuǎn)動,則出現(xiàn)失控現(xiàn)象,我們把這種因失控而自行旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。
為消除交流伺服電機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,必須加大轉(zhuǎn)子電阻r2,這是因?yàn)楫?dāng)控制電壓消失后,伺服電機(jī)處于單相運(yùn)行狀態(tài),若轉(zhuǎn)子電阻很大,使臨界轉(zhuǎn)差率sm>1,這時正負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性曲線以及合成轉(zhuǎn)矩特性曲線。合成轉(zhuǎn)矩的方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反,是一個制動轉(zhuǎn)矩,這就保證了當(dāng)控制電壓消失后轉(zhuǎn)子仍轉(zhuǎn)動時,電動機(jī)將被迅速制動而停下。轉(zhuǎn)子電阻加大后,不僅可以消除自轉(zhuǎn),還具有擴(kuò)大調(diào)速范圍、改善調(diào)節(jié)特性、提高反應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。
二、直流伺服電動機(jī)
基本工作原理
傳統(tǒng)直流伺服電機(jī)的基本工作原理與普通直流電動機(jī)完全相同,依靠電樞電流與氣隙磁通的作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動。通常采用電樞控制方式,即在保持勵磁電壓不變的條件下,通過改變電樞電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。電樞電壓越小,則轉(zhuǎn)速越低;電樞電壓為零時,電動機(jī)停轉(zhuǎn)。由于電樞電壓為零時電樞電流也為零,電動機(jī)不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,不會出現(xiàn)“自轉(zhuǎn)”。
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