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交流伺服电机及工作特性

    直流伺服电机的缺点:
    它的电刷和换向器易磨损;
    电机最高转速的限制,应用环境的限制;
    结构复杂,制造困难,成本高。
    交流伺服电机的优点:
    动态响应好;
    输出功率大、电压和转速提高。
    交流伺服电机形式:
    同步型交流伺服电机和异步型交流感应伺服电机。
    1.永磁交流同步伺服电机的结构和工作原理
    交流同步伺服电机的种类:
    励磁式、永磁式、磁阻式和磁滞式
    (1)永磁交流同步伺服电机的结构
    永磁交流同步伺服电机由定子、转子和检测元件三部分组成。电枢在定子上,定子具有齿槽,内有三相交流绕组,形状与普通交流感应电机的定于相同。
永磁交流同步伺服电机结构
    (2)永磁交流同步伺服电机工作原理和性能
    永磁交流同步伺服电机的性能同直流伺服电机一样,也用持性曲线和数据表来表示。最主要的是转矩—速度特性曲线。在连续工作区(Ⅰ区),速度和转矩的任何组合,都可连续工作。但连续工作区的划分受到一定条件的限制。连续工作区划定的条件有两个:一是供给电机的电流是理想的正弦波;二是电机工作在某一特定温度下。断续工作区 (Ⅱ区)的范围更大,尤其在高速区,这有利于提高电机的加、减速能力。
工作原理 特性曲线
    2.交流主轴伺服电机的结构和工作原理
    交流主轴电机的要求:
    大功率
    低速恒转矩、高速恒功率 采用专门设计的鼠笼式交流异步伺服电机。
交流主轴电机与普通交流
异步感应电机的比较图示意图
交流主轴伺服电机的特性曲线
    交流主袖伺服电机的工作原理:当定子上对称三相绕组接通对称三相电源以后,由电源供给激磁电流,在定子和转子之间的气隙内建立起以同步转速旋转的旋转磁场,依靠电磁感败作用,在转子导条内产生感应电势。因为转子上导条已构成闭合回路,转子导条中就有电流流过,从而产生电磁转矩,实现出电能变为机械能的能量变换。
    3、交流伺服电机的发展
    (1)永磁交流同步伺服电机的发展
    ① 新永磁材料的应用 钕铁硼
    ② 永久磁铁的结构改革 内装永磁交流同步伺服电机
    ③ 与机床部件一体化的电机 空心轴永磁交流同步伺服电机
    (2)交流主轴伺服电机的发展
    ① 输出转换型交流主轴电机
    三角-星形切换,绕组数切换或二者组合切换。
    ② 液体冷却电机
    ③ 内装式主轴电机
内装式主轴电机

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