(一)分類
兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)可分為不帶阻尼元件的普通型兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)和帶阻尼元件的阻尼型兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)。 普通型兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)按其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又可分為籠型轉(zhuǎn)子和杯型轉(zhuǎn)子(包括非磁性及鐵磁性)兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)。 籠型交流伺服電動(dòng)機(jī)見圖3-3-l。非磁眭杯型交流伺服電動(dòng)機(jī)見圖3—3-2。
帶阻尼元件的阻尼型兩相交流伺服電動(dòng)機(jī),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(dòng)機(jī)和慣性阻尼兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)。 黏性阻尼交流伺服電動(dòng)機(jī)見圖3-3-3。此類電動(dòng)機(jī)當(dāng)阻尼用的杯形轉(zhuǎn)子在固定的永磁體磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)有渦流產(chǎn)生,在轉(zhuǎn)子上就形成同轉(zhuǎn)速成正比的阻尼力矩。通過調(diào)整永磁體的固定位置,改變氣隙磁通可以調(diào)整阻尼轉(zhuǎn)短的大小。

慣性阻尼交流伺服電動(dòng)機(jī)見圖3-3-4。此類電動(dòng)機(jī)同黏性阻尼交流伺服電動(dòng)機(jī)相似,但是由于杯形轉(zhuǎn)子是在非固定的可自由旋轉(zhuǎn)的永磁體磁場(chǎng)中相對(duì)旋轉(zhuǎn),因此,在轉(zhuǎn)予上作用的阻尼轉(zhuǎn)矩是正比于杯形轉(zhuǎn)子與永磁體磁場(chǎng)的相對(duì)速度。其阻尼轉(zhuǎn)矩的大小不能調(diào)整。
兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)還可與交流測(cè)速發(fā)電機(jī)組成伺服一測(cè)速機(jī)組,見圖 3-3 5。

采用交流伺服測(cè)速機(jī)組是為了免除系統(tǒng)中多余的慣量、齒隙,以及使結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間,’伺服電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)組成一個(gè)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(dòng)機(jī)。 兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)是精密控制的電動(dòng)機(jī),在系統(tǒng)中的作用是將輸人的交流電信號(hào)(如電壓的幅值或相位)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械傳動(dòng),作執(zhí)行元件。它具有良好的可靠性,能迅速起動(dòng);失去號(hào)時(shí),立即制動(dòng),無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而均勻下降。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)為兩相供電,若在勵(lì)磁繞組中配以遣當(dāng)移相電容,亦可用于單相電源,見圖3-3—6(a)

籠型伺服電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的快速響應(yīng)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(shè)計(jì)成較小的氣隙,例如目前最小的氣隙可達(dá)0.025mm。因此,單位輸入功率具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于氣隙小,勵(lì)磁電流也小,因而可以提高電動(dòng)機(jī)的效率、減少電動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量。在相同的性能指標(biāo)下,籠型的體積和質(zhì)量比非磁性空心杯式的要小。此外,由于籠型的轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度好,能在較惡劣的條件下可靠地工作。 非磁性空心杯轉(zhuǎn)子型的主要特點(diǎn)在于轉(zhuǎn)子慣性矩小。因?yàn)楸无D(zhuǎn)子大多采用純鋁材料制成,杯的壁厚很。话銥0.3mm。但是電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)氣隙,如果包括杯子本身的厚度,則內(nèi)定子和外定子之間總的氣隙一般大于0.5mm。因而相對(duì)來說,勵(lì)磁電流大,致使繞組導(dǎo)線截面積和槽面積增大, 從而增大了電動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量。但是由于其轉(zhuǎn)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(yùn)行平穩(wěn)。 空心杯鐵磁性轉(zhuǎn)子型的主要優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.在工作中運(yùn)行可靠,噪音小,其機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度也較好。但其啟動(dòng)力矩低,慣性矩大,并且對(duì)氣隙的不均勻程度很敏感。
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