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技術(shù)文章

交流伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用比較分析

閱讀：2016發(fā)布時(shí)間：2011-7-15

　　動(dòng)控制系統(tǒng)不僅在理論上飛速發(fā)展，在其應(yīng)用器件上也日新月異。模塊化、數(shù)字化、高精度、長(zhǎng)壽命的器件每隔3～5年就有更新?lián)Q代的產(chǎn)品面市。傳統(tǒng)的交流伺服電機(jī)特性軟，并且其輸出特性不是單值的；步進(jìn)電機(jī)一般為開(kāi)環(huán)控制而無(wú)法準(zhǔn)確定位，電動(dòng)機(jī)本身還有速度諧振區(qū)，PWM調(diào)速系統(tǒng)對(duì)位置跟蹤性能較差，變頻調(diào)速較簡(jiǎn)單但精度有時(shí)不夠，直流電機(jī)伺服系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能被廣泛的應(yīng)用于位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，但其也有缺點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在超低速時(shí)死區(qū)矛盾突出，并且換向刷會(huì)帶來(lái)噪聲和維護(hù)保養(yǎng)問(wèn)題。目前，新型的永磁交流伺服電機(jī)發(fā)展迅速，尤其是從方波控制發(fā)展到正弦波控制后，系統(tǒng)性能更好，它調(diào)速范圍寬，尤其是低速性能*。
　　
　　對(duì)于在雷達(dá)上經(jīng)常使用的直流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率放大部分，當(dāng)天線重量輕，轉(zhuǎn)速慢，驅(qū)動(dòng)功率較小時(shí)，一般為幾十瓦，可以直接用直流電源控制電動(dòng)機(jī)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)功率要求在近千瓦或千瓦以上時(shí)，選擇驅(qū)動(dòng)方案，也即放大直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流，就是設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)的重要部分。大功率直流電源目前采用較多的有：晶體管功放、晶閘管功放和電機(jī)放大機(jī)等等。對(duì)于千瓦級(jí)的晶體管功放使用的較少?？煽毓杓夹g(shù)在上世紀(jì)60～70年代初得到快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，但因當(dāng)時(shí)的各方面原因，如可靠性等，不少產(chǎn)品放棄了可控硅控制。目前的集成驅(qū)動(dòng)模塊一般都為晶體管或晶閘管制造。電機(jī)放大機(jī)是傳統(tǒng)的直流伺服電機(jī)的功放裝置，因其控制簡(jiǎn)單，結(jié)實(shí)耐用，目前的新型號(hào)的雷達(dá)產(chǎn)品上仍有采用。
　　
　　而交流伺服電機(jī)都配有專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)器，它在體積和重量上遠(yuǎn)小于同功率的放大電機(jī)，它靠?jī)?nèi)部的晶體管或晶閘管組成的開(kāi)關(guān)電路，根據(jù)伺服電機(jī)內(nèi)的光電編碼器或霍爾器件判斷轉(zhuǎn)子當(dāng)時(shí)的位置，決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的A、B、C三相應(yīng)輸出的狀態(tài)，因此它的效率和平穩(wěn)性都很好。所以不像控制放大電機(jī)需要做專(zhuān)門(mén)的功放電路。這種電機(jī)一般都為永磁式的，驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的A、B、C三相變化的電流控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此稱(chēng)為交流伺服電機(jī)；驅(qū)動(dòng)器輸入的控制信號(hào)可以是脈沖串，也可以是直流電壓信號(hào)（一般為±10V），所以也有將其稱(chēng)為直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。

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