伺服電動機

2020-11-23 電子產品世界

伺服電動機(servo motor)的功能是將所輸入的電壓信號轉換為軸上的角位移或角速度輸出，其轉速和轉向隨輸入電壓信號的大小和方向變化而改變的控制電機。伺服電動機能帶一定的負載，在自動控制系統中作執行元件，所以又稱為執行電動機。例如數控車床，刀具由伺服電動機拖動，他會按照給定目標的形狀拖動刀具進行切割器件。早期伺服電動機輸出功率較小，功率範圍一般為0.1～100瓦，而目前伺服技術發展很快，幾千瓦的大功率伺服電動機相繼出現。

伺服電動機可控性好，反應迅速。是自動控制系統和計算機外圍設備中常用的執行元件。
伺服電動機可分為兩類：交流伺服電動機,直流伺服電動機

直流伺服電動機原理：
直流伺服電動機的結構與直流電動機基本相同。只是為減小轉動慣量，電機做得細長一些。所不同的是電樞電阻大，機械特性軟、線性（電阻大，可弱磁起動、可直接起動）。
供電方式：
他勵供電。勵磁繞組和電樞分別兩個獨立的電源供電。
控制方式：
1.電樞控制（主要）；
2.磁極控制（少用）。

直流伺服電動機的接線圖 :U1為勵磁電壓，U2為電樞電壓

直流伺服電動機的特點：電阻大，機械特性軟。線性；滑動接觸；火花幹擾；慣性大；體積大；相對價高，其調節特性如左圖所示。

調節特性
直流伺服電動機的應用：
直流伺服電機的特性較交流伺服電機硬。通常應用於功率稍大的系統中，如隨動系統中的位置控制等。

交流伺服電動機
兩相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90的兩個繞組：勵磁繞組和控制繞組，其結構如圖所示。

交流伺服電動機結構圖

交流伺服電機的電氣原理圖
通過相應措施使通入兩個繞組的電流相位差接近90,從而產生所需的旋轉磁場。

交流伺服電動機的控制方式
（1）幅值控制
交流伺服電動機的機械特性
在勵磁電壓不變的情況下，隨著控制電壓的
下降，特性曲線下移。在同一負載轉矩作用時，
電動機轉速隨控制電壓的下降而均勻減小。
（2）相位控制
（3）幅值-相位控制
加在控制繞組上的控制電壓反相時(保持勵磁電壓不變)，由於旋轉磁場的旋轉方向發生變化，使電動機轉子反轉。
交流伺服電動機的特點：在電動機運行時如果控制電壓變為零，電動機立即停轉。
交流伺服電動機的應用:
交流伺服電機的輸出功率一般為0.1-100 W，電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應用很廣泛，如用在各種自動控制、自動記錄等系統中。

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