伺服電動機的工作原理以及伺服電動機和步進電動機之間的區(qū)別

AC伺服電動機的定子結(jié)構(gòu)基本上類似于電容器分相單相異步電動機的定子結(jié)構(gòu)。定子裝有兩個位置差為90°的繞組，一個是勵磁繞組。 Rf始終連接到交流電壓Uf；另一個是連接到控制信號電壓Uc的控制繞組L。因此，交流伺服電動機也稱為兩個伺服電動機。

交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子通常由鼠籠制成，但與普通電動機相比，使伺服電動機具有較寬的轉(zhuǎn)速范圍，線性機械性能，無“旋轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，響應(yīng)速度快。它應(yīng)具有兩個特性：較大的轉(zhuǎn)子電阻和較小的慣性矩。目前有兩種類型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)被廣泛使用。一種是使用高電阻導(dǎo)電材料由高電阻導(dǎo)電材料制成的鼠籠式轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子很細，可以減小轉(zhuǎn)子的慣性矩；一種是由鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子。杯子的壁很薄，為0.2-0.3mm。必須放置固定的內(nèi)部定子以減小磁路的磁阻。在空心杯形轉(zhuǎn)子中，由于慣性矩小，響應(yīng)速度快，運行穩(wěn)定，因此被廣泛使用。

當交流伺服電機沒有控制電壓時，定子中的勵磁繞組只會產(chǎn)生一個脈動磁場，而轉(zhuǎn)子則是靜止的。存在控制電壓時，在定子中產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場，旋轉(zhuǎn)磁鐵沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，在負載恒定的情況下，電動機的速度根據(jù)控制電壓的大小而變化。當控制電壓的相位反轉(zhuǎn)時，伺服電動機也反轉(zhuǎn)。

AC伺服電動機的工作原理類似于分相單相異步電動機，但是前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多。與單相異步電動機相比的特性：

1.大啟動扭矩

由于轉(zhuǎn)子電阻大，所以轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3中的曲線1所示。與普通異步電動機的轉(zhuǎn)矩特性曲線2相比，存在明顯的差異。這可以使臨界滑移率S0> 1，這不僅使扭矩特性（機械特性）更接近線性，而且還具有較大的啟動扭矩。因此，當在定子中產(chǎn)生控制電壓時，轉(zhuǎn)子立即旋轉(zhuǎn)，這具有快速啟動和高靈敏度的特性。

2.更大的工作范圍

3.無旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象

如果伺服電機正常運行，則當控制電壓下降時，電機立即停止運行。伺服電機失去控制電壓后，進入單相運行狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)子電阻較大，兩個反向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性（T1-S1，T2-S2曲線）和組合轉(zhuǎn)矩特性（TS曲線）

交流伺服電機的輸出功率通常為0.1-100W。當電源頻率為50Hz時，電壓為36V，110V，220、380V;當電源頻率為400Hz時，電壓為20V，26V，36V，115V等。

交流伺服電機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。但是，控制特性是非線性的，轉(zhuǎn)子電阻大，因此損失大，效率低，與相同容量的直流伺服電動機相比，體積大且重量重。僅適用于0.5-100W的小型功率控制系統(tǒng)。