兩相交流伺服電動機的應(yīng)用
兩相交流伺服電動機在工業(yè)自動化和國防現(xiàn)代化的各種自動控制裝置中作執(zhí)行元件。
由于兩相交流伺服電動機設(shè)計和制造必須滿足使用中的控制性能，至于為一般感應(yīng)電動機所注重的效率等方面，對交流伺服電動機而言是無關(guān)緊要的。因此，不可將交流伺服電動機作為一般感應(yīng)電動機來使用．因為這樣很不經(jīng)濟。
交流伺服電動機在自動控制系統(tǒng)中的使用主要有3種類型，即速度伺服系統(tǒng)、位置伺服系統(tǒng)、追隨伺服系統(tǒng)。
1、速度伺服系統(tǒng)
通常被驅(qū)動機具的負(fù)載力矩是經(jīng)常變化的，供電電源的電壓和頻率也是經(jīng)常變化的，那么，被驅(qū)動對象的運行速度通常也是變化的。因此，速度伺服系統(tǒng)主要任務(wù)是保持被驅(qū)動機具(或稱負(fù)載)在所需要的精確速度(絕不是1種速度)下穩(wěn)定運行。圖3 3 21為速度伺服系統(tǒng)示例。
被驅(qū)動負(fù)載的速度同電位計預(yù)先給定的電壓VS一對應(yīng)。將測速發(fā)電機輸出的反饋電壓vf與VS進行比較，得到偏差電壓Vε，經(jīng)伺服放大器放大，加到交流伺服電動機控制繞組七，伺服電動機驅(qū)動負(fù)載以一定的轉(zhuǎn)速運行。
當(dāng)負(fù)載力矩增大時，伺服電動機的轉(zhuǎn)速下降，Vε也降低，因而Vε增大，從而使加入伺服電動機控制繞組上的電壓，即控制電壓也隨即增大．伺服電動機的轉(zhuǎn)速隨之升高至原來的轉(zhuǎn)速。反之，當(dāng)負(fù)載力矩減小，則伺服電動機的轉(zhuǎn)速升高，vf也升高，因而Vε減小，從而加入伺服電動機控制繞組上的電壓，即控制電壓也隨即減小，使得伺服電動機的轉(zhuǎn)速隨之降低至原來的轉(zhuǎn)速。改變兒值，就會在新的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行。這樣就達(dá)到了恒速控制的目的。
2、位置伺服系統(tǒng)
應(yīng)用位置伺服系統(tǒng)的裝置很多，例如：角度數(shù)據(jù)傳輸裝置和位置指示裝置等。圖3 3 22為位置伺服系統(tǒng)示例。這是一種冉動電位計，用來自動檢測某個量值(如溫度)的儀器。
圖3—3—22是記錄爐子或其他加熱設(shè)備溫度的自動電位汁。用熱電偶來測量溫度。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢“t與溫度成正比，同從電位器上取下來的電壓地進行比較，得到電壓偏差e加在伺服放大器上，由放大器輸入端的振動變壓器把這一直流電壓變?yōu)榻涣麟妷�，�?jīng)放大器放大后加到交流伺服電動機的控制繞組上。伺服電動機通過減速器移動記錄儀器的托架�；�變阻器的觸頭和記錄筆安裝在托架上。當(dāng)伺服電動機旋轉(zhuǎn)時，觸頭就被移動．電壓U2便發(fā)生變化，直到伺服放大器輸入端的電壓等于零時，伺服電動機才停止旋轉(zhuǎn)。由此可看出，只有當(dāng)U1=U2時，才能出現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，也即記錄筆尖在記錄紙帶上的位置就是代表溫度的量值。當(dāng)溫度平穩(wěn)地變化時，交流伺服電動機便不斷地移動托架，使電壓U2隨時同熱電偶送來的電壓相平衡。裝在托架上的記錄筆尖就“跟蹤”著爐溫的變化，在記錄紙帶上記下溫度的量值來。
圖3- 3 -23所示的是工業(yè)電視攝像機的遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)。這是對多點遠(yuǎn)距離監(jiān)視的攝像機旋轉(zhuǎn)角度控制裝置，用小型高穩(wěn)定性帶有測速發(fā)電機的交流伺服電動機作驅(qū)動。
在傳動元件以及傳動機構(gòu)上應(yīng)采用可靠性高的自整角機伺服機構(gòu)。現(xiàn)在，將設(shè)定器的指針調(diào)到A點上，攝像機則監(jiān)視A點。當(dāng)設(shè)定點調(diào)到B點時，設(shè)定器的自整角機發(fā)送機cT和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)的自整角變壓器cx間產(chǎn)生角度差，cx將其偏差信號電壓輸入伺服放大器，由此進行電壓和功率放大，驅(qū)動伺服電動機。攝像機轉(zhuǎn)到B點，自整角機角度差為零，電動機停止轉(zhuǎn)動，操作完畢。
3、追隨伺服系統(tǒng)
追隨伺服系統(tǒng)同位置伺服系統(tǒng)是相類似的，只不過是被追隨的發(fā)送量不斷地變化時，接收量值與其同步變化，例如：上面介紹的自動電位計中的記錄筆尖在記錄紙帶上的位置就是不斷追隨溫度的變化。下面再介紹雷達(dá)天線偏向線圈同步追隨伺服系統(tǒng)的示倒，見圖3-3-24。
天線驅(qū)動電動機通過減速裝置驅(qū)動天線和自整角發(fā)送機以某一速度回轉(zhuǎn)時，自整角發(fā)送機同自整角接收機之間存在～失調(diào)角，接收機輸出繞組產(chǎn)生同失調(diào)角相對應(yīng)的偏差電壓，此偏差電壓由伺服放大器放大，加到交流伺服電動機的控制繞組上，使交流伺服電動機旋轉(zhuǎn)，通過減速裝置驅(qū)動自整角接收機和偏向線圈以自整角發(fā)送機回轉(zhuǎn)速度同步回轉(zhuǎn)。這樣一來，就實現(xiàn)了雷達(dá)天線與偏向線圈以相同的速度回轉(zhuǎn)。換言之，偏向線圈不斷“跟蹤”追隨雷達(dá)天線同步回轉(zhuǎn)。
圖3—3—25是恒定亮度點的自動跟蹤機構(gòu)。本機構(gòu)是對移動的發(fā)光體或是對發(fā)光體移動的恒定亮度點進行遠(yuǎn)距離自動跟蹤的控制系統(tǒng)。當(dāng)來自光學(xué)系統(tǒng)的輸入與設(shè)計的光亮度基準(zhǔn)值相等時，電動機M的轉(zhuǎn)速為零。機構(gòu)采用交流伺服電動機。交流測速發(fā)電機可作為跟蹤機構(gòu)阻尼調(diào)整之用。
將應(yīng)跟蹤的光亮度點設(shè)定好刻度，按指示計近于零的位置上移動受光部分，并聯(lián)接離合器。這時自動平衡系統(tǒng)成環(huán)狀．自動的按恒定亮度點跟蹤。為了記錄移動狀態(tài)，可將在機構(gòu)上直接聯(lián)接的電位計電壓接人記錄儀，而使移動量與該電壓成比例。
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