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微特電機論文:兩相交流伺服電動機概述
 
 

(一)分類   

    兩相交流伺服電動機可分為不帶阻尼元件的普通型兩相交流伺服電動機和帶阻尼元件的阻尼型兩相交流伺服電動機。
    普通型兩相交流伺服電動機按其轉子結構又可分為籠型轉子和杯型轉子(包括非磁性及鐵磁性)兩相交流伺服電動機。
    籠型交流伺服電動機見圖3-3-l。非磁眭杯型交流伺服電動機見圖3—3-2。

 

 帶阻尼元件的阻尼型兩相交流伺服電動機,根據(jù)阻尼元件的不同,又可分為黏性阻尼兩相交流伺服電動機和慣性阻尼兩相交流伺服電動機。
    黏性阻尼交流伺服電動機見圖3-3-3。此類電動機當阻尼用的杯形轉子在固定的永磁體磁場中旋轉時有渦流產(chǎn)生,在轉子上就形成同轉速成正比的阻尼力矩。通過
調整永磁體的固定位置,改變氣隙磁通可以調整阻尼轉短的大小。

    慣性阻尼交流伺服電動機見圖3-3-4。此類電動機同黏性阻尼交流伺服電動機相似,但是由于杯形轉子是在非固定的可自由旋轉的永磁體磁場中相對旋轉,因此,在轉予上作用的阻尼轉矩是正比于杯形轉子與永磁體磁場的相對速度。其阻尼轉矩的大小不能調整。

    兩相交流伺服電動機還可與交流測速發(fā)電機組成伺服一測速機組,見圖
3-3 5。


 

    采用交流伺服測速機組是為了免除系統(tǒng)中多余的慣量、齒隙,以及使結構緊湊、節(jié)省空間,’伺服電動機和測速發(fā)電機組成一個整體,它在伺服系統(tǒng)中的阻尼作用類似于黏性阻尼交流伺服電動機。
    兩相交流伺服電動機是精密控制的電動機,在系統(tǒng)中的作用是將輸人的交流電信號(如電壓的幅值或相位)轉換為轉子旋轉軸上的機械傳動,作執(zhí)行元件。它具有良好的可靠性,能迅速起動;失去號時,立即制動,無自轉現(xiàn)象,電動機運行平穩(wěn),轉速隨轉矩的增加而均勻下降。電動機運行時為兩相供電,若在勵磁繞組中配以遣當移相電容,亦可用于單相電源,見圖3-3—6(a)

    籠型伺服電動機具有優(yōu)良的快速響應性能,能夠保證控制系統(tǒng)快速工作的要求。主要是它可以設計成較小的氣隙,例如目前最小的氣隙可達0.025mm。因此,單位輸入功率具有較大的起動轉矩。由于氣隙小,勵磁電流也小,因而可以提高電動機的效率、減少電動機的體積和質量。在相同的性能指標下,籠型的體積和質量比非磁性空心杯式的要小。此外,由于籠型的轉子機械強度好,能在較惡劣的條件下可靠地工作。
    非磁性空心杯轉子型的主要特點在于轉子慣性矩小。因為杯形轉子大多采用純鋁材料制成,杯的壁厚很小.一般為0.3mm。但是電動機有兩個氣隙,如果包括杯子本身的厚度,則內定子和外定子之間總的氣隙一般大于0.5mm。因而相對來說,勵磁電流大,致使繞組導線截面積和槽面積增大,
從而增大了電動機的體積和質量。但是由于其轉子上沒有齒和槽,因而噪音小,而且力矩不隨軸的位置而變化,運行平穩(wěn)。
    空心杯鐵磁性轉子型的主要優(yōu)點是造價低、結構簡單.在工作中運行可靠,噪音小,其機械特性和調節(jié)特性的線性度也較好。但其啟動力矩低,慣性矩大,并且對氣隙的不均勻程度很敏感。

 

 
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