交流伺服电机的控制原理是什么

~ 摘要：伺服电动机有直流和交流两种，交流伺服电动机的特点是起动转矩大、运行范围较宽、无自转现象，而且运行平稳、噪音，主要适用于0.5-100W的小功率控制系统。交流伺服电机的控制利用的是旋转磁动势原理，通过幅值控制、相位控制和幅相控制三种方法来控制转速。下面一起来了解一下交流伺服电动机的特点和控制原理吧。一、交流伺服电动机的特点有哪些
交流伺服电动机是将电能转变为机械能的机器，由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成，它结构上类似于单相异步电动机，不过和普通电机相比，交流伺服电动机有三个明显的特点：
1、起动转矩大
由于转子电阻大，与普通异步电动机的转矩特性曲线相比，有明显的区别。它可使临界转差率S0>1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较宽
转差率S在0到1的范围内，交流伺服电动机都能稳定运转。
3、无自转现象
正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，这时的合成转矩T是制动转矩，从而使电动机迅速停止运转。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小，但控制特性是非线性的；并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，因此与同容量直流伺服电动机相比，体积大、重量重，所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
二、交流伺服电机的控制原理是什么
在交流伺服电动机中，除了要求电动机不能“自转”外，还要求改变加在控制绕组上的电压的大小和相位能够改变电动机转速的大小和方向，这其中的控制原理是：
根据旋转磁动势理论，励磁绕组和控制绕组共同作用产生的是一个旋转磁场，旋转磁场的旋转方向是由相位超前的绕组转向相位滞后的绕组。改变控制绕组中控制电压的相位，可以改变两相绕组的超前滞后关系，从而改变旋转磁场的旋转方向，交流伺服电动机转速方向也会发生变化。改变控制电压的大小和相位，可以改变旋转磁场的磁通，从而改变电动机的电磁转矩，交流伺服电动机转速也会发生变化。
三、交流伺服电机的控制方式
交流伺服电动机有幅值控制、相位控制和幅相控制三种转速控制方法：
1、幅值控制
通过改变控制电压Uc的幅值来控制电动机的转速，而Uc的相位始终保持不变，使控制电流Ic与励磁电流If保持90°电角度的相位关系。
2、相位控制
通过改变控制电压Uc的相位，从而改变控制电流Ic与励磁电流If之间的相位角来控制电动机的转速，在这种情况下，控制电压Uc的大小保持不变。
3、幅相控制
通过同时改变控制电压Uc的幅值及Ic与If之间的相位角来控制电动机的转速，这种控制方法虽然机械特性和调节特性较差，但它所采用的控制设备简单，不用移相装置，因此使用更广泛。

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