交流伺服電動機檢視原始碼討論檢視歷史
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交流伺服電動機，是將電能轉變為機械能的一種機器。交流伺服電動機主要由一個用以產生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子組成。電動機利用通電線圈在磁場中受力轉動的現象而製成的。包括交流異步伺服電動機和交流同步伺服電動機。
簡介
交流伺服電動機的結構主要可分為兩部分，即定子部分和轉子部分。其中定子的結構與旋轉變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放着空間互成90度電角度的兩相繞組。其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組，交流伺服電動機是一種兩相的交流電動機。 交流伺服電動機使用時，激磁繞組兩端施加恆定的激磁電壓Uf，控制繞組兩端施加控制電壓Uk。
當定子繞組加上電壓後，伺服電動機很快就會轉動起來。 通入勵磁繞組及控制繞組的電流在電機內產生一個旋轉磁場，旋轉磁場的轉向決定了電機的轉向，當任意一個繞組上所加的電壓反相時，旋轉磁場的方向就發生改變，電機的方向也發生改變。
交流伺服電動機的轉子有兩種結構形式。一種是籠型轉子，與普通三相異步電動機籠型轉子相似，只不過在外形上更細長，從而減小了轉子的轉動慣量，降低了電動機的機電時間常數。籠型轉子交流伺服電動機體積較大，氣隙小，所需的勵磁電流小，功率因數較高，電動機的機械強度大，但快速響應性能稍差，低速運行也不夠平穩。
另一種是非磁性空心杯形轉子，其轉子做成了杯形結構，為了減小氣隙，在杯形轉子內還有一個內定子，內定子上不設繞組，只起導磁作用，轉子用鋁或鋁合金製成，杯壁厚0.2~0.8mm，轉動慣量小且具有較大的電阻。空心杯型轉子交流伺服電動機具有響應快、運行平穩的優點,但結構複雜,氣隙大載電流大,功率因數較低。 [1]
交流伺服電動機在結構上類似於單相異步電動機，它的定子鐵芯中安放着空間相差90°電角度的兩相繞組。一相稱為勵磁繞組，一相稱為控制繞組。電動機工作時，勵磁繞組接單相交流電壓，控制繞組接控制信號電壓，要求兩相電壓同頻率。
工作原理
在交流伺服電動機中，除了要求電動機不能「自轉」外，還要求改變加在控制繞組上的電壓的大小和相位能夠改變電動機轉速的大小和方向。
根據旋轉磁動勢理論，勵磁繞組和控制繞組共同作用產生的是一個旋轉磁場，旋轉磁場的旋轉方向是由相位超前的繞組轉向相位滯後的繞組。改變控制繞組中控制電壓的相位，可以改變兩相繞組的超前滯後關係，從而改變旋轉磁場的旋轉方向，交流伺服電動機轉速方向也會發生變化。改變控制電壓的大小和相位，可以改變旋轉磁場的磁通，從而改變電動機的電磁轉矩，交流伺服電動機轉速也會發生變化。
交流電動機的轉速控制方法有幅值控制、相位控制和幅相控制三種。
（1）幅值控制是通過改變控制電壓Uc的幅值來控制電動機的轉速，而Uc的相位始終保持不變，使控制電流Ic與勵磁電流If保持90°電角度的相位關係。如Uc=0則轉速為0，電動機停轉。
（2）相位控制是通過改變控制電壓Uc的相位,從而改變控制電流Ic與勵磁電流If之間的相位角來控制電動機的轉速，在這種情況下，控制電壓Uc的大小保持不變。當兩相電流Ic與If之間的相位角為0°時,則轉速為0,電動機停轉。
（3）幅相控制是指通過同時改變控制電壓Uc的幅值及Ic與If之間的相位角來控制電動機的轉速。具體方法是在勵磁繞組迴路中串入一個移相電容C以後,再接到穩壓電源U1上，這時勵磁繞組上的電壓Uf=U1-Uef。控制繞組上加與U1相同的控制電壓Uc，那麼當改變控制電壓Uc的幅值來控制電動機轉速時，由於轉子繞組與勵磁繞組之間的耦合作用，勵磁繞組的電流If也隨着轉速的變化而發生變化，而使勵磁繞組兩端的電壓Uf及電容C上的電壓Uef也隨之變化。這樣改変Uc幅值可改変Uc、Uf的幅值，以及它們之間的相位角以及相應電流。
在三種控制方法中，雖然幅相控制的機械特性和調節特性最差，但由於這種方法所採用的控制設備簡單，不用移相裝置，應用最為廣泛。 [2]
應用
在自動控制系統中,根據被控對象不同,有速度控制和位置控制兩種類型。尤其是位置控制系統可以實現遠距離角度傳遞,它的工作原理是將主令軸的轉角傳遞到遠距離的執行軸,使之再現主令軸的轉角位置。如工業上發電廠鍋爐閘門的開啟,軋鋼機中軋輥間隙的自動控制,軍事上火炮和雷達的自動定位交流伺服電動機在檢測裝置中的應用也很多,如電子自動電位差計,電子自動平衡電
相關概念
與直流伺服電動機的區別
直流伺服電動機包括定子、轉子鐵芯、電動機轉軸、伺服電動機繞組換向器、伺服電動機繞組、測速電動機繞組。而交流伺服電動機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電動機自帶的編碼器反饋信號給驅動器。
視頻
伺服電機選型介紹：直流伺服與交流伺服的區別