解析伺服系统技术掌握交流伺服电动机的多种类型与高效控制策略

  • 科研动态
  • 2025年01月26日
  • 在交流伺服电动机的世界里,电能被巧妙地转换为机械能。这些精密的设备主要由一个产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组,以及一个旋转电枢或转子构成。它们运用通电线圈在磁场中受力转动这一自然现象,从而实现了其设计目的。交流伺服电动机通常包括定子和转子两部分,其中定子的结构与旋转变压器中的定子相似,它们都包含空间互相垂直、角度为90度的两相绕组(其中一组是激磁绕组,另一组是控制绕组)。

解析伺服系统技术掌握交流伺服电动机的多种类型与高效控制策略

在交流伺服电动机的世界里,电能被巧妙地转换为机械能。这些精密的设备主要由一个产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组,以及一个旋转电枢或转子构成。它们运用通电线圈在磁场中受力转动这一自然现象,从而实现了其设计目的。交流伺服电动机通常包括定子和转子两部分,其中定子的结构与旋转变压器中的定子相似,它们都包含空间互相垂直、角度为90度的两相绕组(其中一组是激磁绕组,另一组是控制绕组)。

这类机器因其高控制精度、高矩频特性以及良好的过载能力,被广泛应用于物料计量、横封装置和定长裁切机等领域。

交流伺服电动机有异步和同步两种基本类型,与普通交流电动机一样。在原理上,这些都是两相异步电动机,其核心区别在于:这里有一对正交放置的两相绕组,一般称为励磁绕组和控制绕组。而转子的形式多样,有笼型和非磁性空心杯形两个常见结构。

笼型转子的优点是输出力矩大、结构简单、励磁需求较低,但缺点是由于惯性的影响,对响应速度要求较高,而空心杯形则具有更快的反应时间,但励磁需求更高,这导致功率因数及效率略低。

运行时,励磁系统会提供恒定的单相交流信号,而通过适当调整控制系统,可以灵活调节输入信号以实现不同速度下的稳定运行,同时需要注意保持合适的相位差。

关于控制方式,交流伺服系统技术提供了三种策略:

幅值控制:通过改变施加到轴上的力矩大小来调整速度。

相位控制:通过改变与励磁信号之间角度差来调节速度。

幅值-相位综合控制:结合前述方法,以最小化所需功率并提高效率。

这些先进技术使得这些设备能够精确地操控运动,使之成为现代工业自动化不可或缺的一部分。

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