兩相感應伺服電動(dòng)機是指傳統的交流感應伺服電機，其基本結構和工作原理與普通感應電動(dòng)機相似，由于受性能限值，主要應用于幾十瓦以下的小功率場(chǎng)合。

一兩相感應伺服電動(dòng)機簡(jiǎn)介

　　兩相感應伺服電動(dòng)機由定子和轉子兩大部分構成，定子鐵心中安放多相交流繞組，轉子繞組為自行閉合的多相對稱(chēng)繞組。運行時(shí)，定子繞組通入交流電流，產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)，在閉合的轉子繞組中感應電動(dòng)勢，產(chǎn)生轉子電流，轉子電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉矩。為了控制方便，兩相感應伺服電機定子繞組為在空間相差90°電角度的兩相繞組，其中一相為勵磁繞組，另外一組為控制繞組。勵磁繞組電壓固定不變，通過(guò)調節控制繞組電壓頻率、大小或相位來(lái)控制伺服電動(dòng)機的起、停及運行轉速。

二兩相感應伺服電動(dòng)機的控制原理

　　兩相伺服電機運行時(shí)，勵磁繞組接在交流電源上，通過(guò)改變控制繞組的電壓控制伺服電動(dòng)機的起、停及運行轉速。由于勵磁繞組電壓Uf固定不變，而控制電壓Uc是變化的，故通常情況下兩相繞組中的電流不對稱(chēng)，電機中的氣隙磁場(chǎng)也不是圓形旋轉磁場(chǎng)，而是橢圓形旋轉磁場(chǎng)。不論改變控制電壓的大小還是它與勵磁繞組電壓之間的相位角，都能使兩相繞組在電動(dòng)機氣隙中產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)的橢圓度發(fā)生變化，從而改變電動(dòng)機的轉矩-轉速特性及一定負載轉矩下的轉速，實(shí)現控制伺服電動(dòng)機的起、停及運行轉速。

三兩相感應伺服電動(dòng)機的控制方式

　　兩相感應伺服電動(dòng)機運行時(shí)，其勵磁繞組接到電壓為Uf的交流電源上，通過(guò)改變控制繞組電壓Uc的大小或相位控制伺服電動(dòng)機的起、停及運行轉速。因此兩相感應伺服電動(dòng)機的控制方式有三種：(1)幅值控制；(2)相位控制；(3)幅值-相位控制。

01兩相感應伺服電動(dòng)機幅值控制

　　采用幅值控制時(shí)，勵磁繞組電壓始終為額定勵磁電壓UfN，通過(guò)調節控制繞組電壓的大小來(lái)改變電機的轉速，而控制電壓與勵磁電壓之間的相位角始終保持90°電角度。當控制電壓=0時(shí)，電機停轉。

 

兩相感應伺服電動(dòng)機幅值控制

a)原理電路圖；b)電壓相量圖

02兩相感應伺服電動(dòng)機相位控制

　　采用相位控制時(shí)，控制繞組和勵磁繞組的電壓大小均保持額定值不變，通過(guò)調節控制電壓的相位，即改變控制電壓與勵磁電壓之間的相位角b，實(shí)現對電機的控制。當b=0°時(shí)，兩相繞組產(chǎn)生的氣隙合成磁場(chǎng)為脈振磁場(chǎng)，電機停轉。

兩相感應伺服電動(dòng)機相位控制

a)原理電路圖；b)電壓相量圖

03兩相感應伺服電動(dòng)機幅值-相位控制

　　這種控制方式是將勵磁繞組串聯(lián)電容以后，接到交流電源上，而控制繞組電壓的相位始終與交流電源相同，通過(guò)調節控制電壓的幅值來(lái)改變電動(dòng)機的轉速。

　　幅值-相位控制方式不需要復雜的移相裝置，利用串聯(lián)電容就能在單相交流電源上獲得控制電壓和勵磁電壓的分相，所以設備簡(jiǎn)單、成本較低，是實(shí)際應用中最常見(jiàn)的一種控制方式。

兩相感應伺服電動(dòng)機幅值-相位控制

a)原理電路圖；b)電壓相量圖

四兩相感應伺服電動(dòng)機性能指標

01空載始動(dòng)電壓

　　在額定勵磁電壓和空載情況下，使轉子在任意位置開(kāi)始連續轉動(dòng)所需的最小控制電壓定義為空載始動(dòng)電壓?？蛰d始動(dòng)電壓越小，表示伺服電動(dòng)機的靈敏度越高。

02機械特性非線(xiàn)性度km

　　在額定勵磁電壓下，任意控制電壓時(shí)的實(shí)際機械特性與線(xiàn)性機械特性在轉矩Te=Tk/2時(shí)的轉速偏差Dn與空載轉速n0(對稱(chēng)狀態(tài)時(shí))之比的百分數，定義為機械特性非線(xiàn)性度。

機械特性的非線(xiàn)性度

03調節特性非線(xiàn)性度kn

　　在額定勵磁電壓和空載情況下，當ae =0.7時(shí)，實(shí)際調節特性與線(xiàn)性調節特性的轉速偏差Dn與ae =1時(shí)的空載轉速n0之比的百分數定義為調節特性非線(xiàn)性度，以上特性的非線(xiàn)性度越小，特性曲線(xiàn)越接近直線(xiàn)，系統的動(dòng)態(tài)誤差就越小，工作就越準確。

調節特性的非線(xiàn)性度

04機電時(shí)間常數kn

　　對伺服電動(dòng)機而言，機電時(shí)間常數是反映電機動(dòng)態(tài)響應快速性的一項重要指標。

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