交流伺服電動(dòng)機(jī)有以下三種轉(zhuǎn)速控制方式:
(1)幅值控制 控制電流與勵(lì)磁電流的相位差保持90°不變,改變控制電壓的大小。
(2)相位控制 控制電壓與勵(lì)磁電壓的大小,保持額定值不變,改變控制電壓的相位。
(3)幅值—相位控制 ,同時(shí)改變控制電壓幅值和相位。交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向隨控制電壓相位的反相而改變。
相信學(xué)過電力電子技術(shù)的同學(xué),上面這幾個(gè)控制方式應(yīng)該很熟悉。
伺服電動(dòng)機(jī)又稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。按伺服電動(dòng)機(jī)使用電源性質(zhì)不同,可分為直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。伺服電機(jī)分類這里以同步伺服電機(jī)為例,提供一個(gè)伺服電機(jī)選型的流程。在選用伺服電機(jī)時(shí),對(duì)電機(jī)外部工況我們要關(guān)注以下5個(gè)因素:1、負(fù)載機(jī)構(gòu)(確定機(jī)構(gòu)類型以及其細(xì)節(jié)數(shù)據(jù),如滾珠絲桿長度、滾珠絲桿的直徑、行程和帶輪直徑等);三種典型的負(fù)載機(jī)構(gòu)類型如下圖所示:2、動(dòng)作模式(決定控制對(duì)象部分的動(dòng)作模式,時(shí)間與速度的關(guān)系;將控制對(duì)象的動(dòng)作模式換算為電機(jī)軸上的動(dòng)作形式;確定運(yùn)行模式,包括加速時(shí)間(ta)、勻速時(shí)間(tu)、減速時(shí)間(td)、停止時(shí)間(ts)、循環(huán)時(shí)間(tc)和運(yùn)動(dòng)距離(L)等參數(shù));3、負(fù)載的慣量、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速(經(jīng)換算可得到電機(jī)軸上的全負(fù)載慣量和全負(fù)載轉(zhuǎn)矩);4、定位精度(確認(rèn)編碼器的脈沖數(shù)是否滿足系統(tǒng)要求規(guī)格的分辨率);5、使用環(huán)境(如環(huán)境溫度、濕度、使用環(huán)境大氣及振動(dòng)沖擊等等);
伺服電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域很多,如數(shù)控機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等對(duì)工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對(duì)較高的設(shè)備,都會(huì)用到伺服電機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,將所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電動(dòng)機(jī)包括直流和交流兩類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。交流伺服電動(dòng)機(jī)廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中,比較常用的的交流伺服電動(dòng)機(jī)是小型或微型的兩相異步鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī),在電機(jī)的定子上裝有兩個(gè)空間上相差90度電角度的繞組,一個(gè)繞組為勵(lì)磁繞組,該繞組一般接在電壓恒定的電網(wǎng)上;另一個(gè)繞組為控制繞組,該繞組接控制電壓,控制電壓與勵(lì)磁電壓為同頻率。伺服電動(dòng)機(jī)的定子繞組與單相電機(jī)的工作繞組與起動(dòng)繞組有些相似,主要的區(qū)別在于伺服電機(jī)的控制電壓是一個(gè)變化值。當(dāng)控制電壓為零時(shí),電機(jī)氣隙中只有一個(gè)脈振磁場(chǎng),沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,因而電機(jī)的轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)控制電壓大于零時(shí),則在電機(jī)氣隙中產(chǎn)生一個(gè)橢圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),因而電機(jī)就因?yàn)槠饎?dòng)轉(zhuǎn)矩的作用而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。