伺服电机运行原理——电装机器人

沟通伺服电机通常都是单相异步电动机，有鼠笼形转子和杯形转子两种结构方式。与一般电机相同，沟通伺服电机也由定子和转子构成。

　　定子上有两个绕组，即励磁绕组和操控绕组，两个绕组在空间相差90°电视点。

　　固定和维护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子沟通伺服电机的转子和一般三相笼式电机相同。

　　杯形转子沟通伺服电机由外定子，杯形转子和内定子三部分组成。它的外定子和笼型转子沟通伺服电机相同，转子则由非磁性导电资料（如铜或铝）制成空心杯形状，杯子底部固定在转轴7上。空心杯的壁很薄（小于0.5mm），因此滚动惯量很小。内定子由硅钢片叠压而成，固定在一个端盖1、8上，内定子上没有绕组，仅作磁路用。

　　电机工作时，内﹑外定子都不动，只要杯形转子在内、外定子之间的气隙中滚动。关于输出功率较小的沟通伺服电机，常将励磁绕组和操控绕组别离安放在内、外定子铁心的槽内。

　　沟通伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。可是，沟通伺服电机必须具备一个功能，就是能克服沟通伺服电机的所谓“自转”现象，即无操控信号时，它不应滚动，特别是当它已在滚动时，假如操控信号消失，它应能当即中止滚动。而一般的感应电动机滚动起来以后，如操控信号消失，往往仍在继续滚动。

　　当电机本来处于中止状态时，如操控绕组不加操控电压，此刻只要励磁绕组通电发生脉动磁场。能够把脉动磁场当作两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋转磁场以同样的巨细和转速，向相反方向旋转，所树立的正、回转旋转磁场别离切开笼型绕组（或杯形壁）并感应出巨细相同，相位相反的电动势和电流（或涡流），这些电流别离与各自的磁场作用发生的力矩也巨细持平、方向相反，组成力矩为零，伺服电机转子转不起来。一旦操控系统有偏差信号，操控绕组就要承受与之相对应的操控电压。

　　在一般情况下，电机内部发生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场能够当作是由两个圆形旋转磁场组成起来的。

　　这两个圆形旋转磁场幅值不等（与原椭圆旋转磁场转向相同的正转磁场大，与原转向相反的回转磁场小），但以相同的速度，向相反的方向旋转。

　　它们切开转子绕组感应的电势和电流以及发生的电磁力矩也方向相反、巨细不等（正转者大，回转者小）组成力矩不为零，所以伺服电机就朝着正转磁场的方向滚动起来，跟着信号的增强，磁场接近圆形，此刻正转磁场及其力矩增大，回转磁场及其力矩减小，组成力矩变大，如负载力矩不变，转子的速度就增加。假如改变操控电压的相位，即移相180o，旋转磁场的转向相反，因而发生的组成力矩方向也相反，伺服电机将回转。若操控信号消失，只要励磁绕组通入电流，伺服电机发生的磁场将是脉动磁场，转子很快地停下来。为使沟通伺服电机具有操控信号消失，当即中止滚动的功能，把它的转子电阻做得特别大，使它的临界转差率Sk大于1。在电机运转过程中，假如操控信号降为“零”，励磁电流仍然存在，气隙中发生一个脉动磁场，此脉动磁场可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的组成。

　　画出正向及反向旋转磁场切开转子导体后发生的力矩一转速特性曲线1、2，以及它们的组成特性曲线3。假设电动机本来在单一正向旋转磁场的带动下运转于A点，此刻负载力矩是。一旦操控信号消失，气隙磁场转化为脉动磁场，它可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的组成，电机即按组成特性曲线3运转。

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