电机与电气控制技术项目教程课件 项目4 特种电机认知及应用 任务二 伺服电动机认知及分析

任务二伺服电动机认知及分析任务二伺服电动机认知及分析知识与能力目标了解直流伺服电动机和交流伺服电动机的概念和结构1熟悉直流伺服电动机和交流伺服电动机的工作原理2理解直流伺服电动机和交流伺服电动机的运行特点34理解直流伺服电动机和交流伺服电动机的机械特性和调节特性子任务一直流伺服电动机认知及分析子任务二交流伺服电动机认知及分析任务二伺服电动机认知及分析任务二伺服电动机认知及应用

伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用做执行元件，把所接收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要的特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服控制单元包括电流控制器速度控制器位置控制器转矩交流伺服电动机的转动精度决定于电机自带编码器的精度（线数）任务二伺服电动机认知及应用伺服电动机直流交流伺服电动机的分类任务二伺服电动机认知及应用伺服电动机及驱动器任务二伺服电动机认知及应用当前，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。德国西门子安川美国科尔摩根日本松下典型生产厂家任务二伺服电动机认知及应用子任务一直流伺服电动机认知及分析

采用电枢控制时，其机械特性方程为

N==工作原理机械特性调节特性子任务一直流伺服电动机认知及分析

交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。子任务二交流伺服电动机认知及分析伺服控制单元功率驱动单元通讯接口单元伺服电动机相应的反馈检测器件交流永磁同步伺服驱动器交流永磁同步伺服驱动器的组成子任务二交流伺服电动机认知及分析

交流永磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体，使其非常适用于高精度、高性能要求的伺服驱动领域，还体现了强大的智能化、柔性化，是传统的驱动系统所不可比拟的。子任务二交流伺服电动机认知及分析（1）结构

子任务二交流伺服电动机认知及分析(a)(b)交流伺服电动机的结构示意图(a)笼型转子(b)空心杯型转子子任务二交流伺服电动机认知及分析（2）工作原理及运行特点

交流伺服电动机的工作原理图子任务二交流伺服电动机认知及分析交流伺服电动机的工作原理与具有起动绕组的单相异步电动机相似。

当转子电阻为不同值且控制电压Uc=0时的正向转矩、反向转矩以及合成转矩T的机械特性曲线。交流伺服电动机的机械特性

子任务二交流伺服电动机认知及分析交流伺服电动机的幅值控制方式（3）控制方式1)幅值控制。幅值控制通过改变控制电压的大小来控制电动机转速，此时控制电压与励磁电压之间的相位差始终保持90°电角度。

幅值控制的交流伺服电动机的机械特性和调节特性

(a)机械特性(b)调节特性子任务二交流伺服电动机认知及分析（3）控制方式2)相位控制。这种控制方式通过改变控制电压Uc与励磁电压Uf之间的相位差来实现对电机转速和转向的控制，而控制电压的幅值保持不变。

交流伺服电动机的相位控制方式子任务二交流伺服电动机认知及分析（3）控制方式3)幅值-相位控制。通过同时改变幅值和相位的方法来实现对控制电压的改变。交流伺服电动机的幅值-相位控制方式子任务二交流伺服电动机认知及分析控制精度高矩频特性好运行性能优良响应速度快过载能力较强交流伺服电动机优点但由于伺服电机成本都比较高，所以，在控制