交流伺服电机基本类型
发布时间：
2022-12-02
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摘要
交流伺服电机基本类型，长期以来，在对速度控制性能要求较高的场合，DC电机调速系统的应用一直占领导地位。然而，DC电机有一些固有的缺点，如电刷和换向器容易磨损，需要经常维护。换向器换向时会产生火花，限制了电机的较高转速和应用环境。而且DC电机结构复杂，制造难度大，所用钢材价格昂贵，制造成本高。
而交流伺服电机尤其是鼠笼式感应电机没有上述缺点，转子惯量比DC电机小，动态响应更好。在相同体积下，交流电机的输出功率比DC电机可提高10% ~ 70%。此外，交流电机的容量可以做得比DC电机大，达到更高的电压和速度。现代数控机床趋向于采用交流伺服驱动，交流伺服驱动有可能取代DC伺服驱动。
异步交流伺服电机是指交流感应电机。分为三相和单相，还有鼠笼式和线绕式。通常使用鼠笼式三相感应电动机。其结构简单，与同容量的DC电机相比，重量轻1/2，价格仅为DC电机的1/3。缺点是不能经济地实现大范围的平滑调速，滞后的励磁电流要从电网中吸收。使得电网功率因数恶化。
这种鼠笼式转子异步交流伺服电机简称异步交流伺服电机，用IM表示。
虽然同步交流伺服电机比感应电机复杂，但比DC电机简单。像感应电动机一样，它的定子也装有对称的三相绕组。然而，转子是不同的。根据转子结构的不同，可分为电磁式和非电磁式。电磁式可分为磁滞式、永磁式和反应式。滞环同步电机和反应式同步电机存在效率低、功率因数差、制造能力小等缺点。永磁同步电机常用于数控机床。
与电磁式相比，永磁式具有结构简单、运行可靠、效率高的优点。缺点是体积大，启动特性差。而永磁同步电机采用高剩磁感应强度和矫顽力的稀土磁体时，其整体尺寸比DC电机小1/2左右，重量减轻60%，转子惯量降低到DC电机的1/5。与异步电机相比，由于采用永磁励磁，清理了励磁损耗和相关的杂散损耗，所以效率高。由于没有电磁同步电机所需的集电环和电刷，其机械可靠性与感应电机相同，但功率因数远高于异步电机，使得永磁同步电机的体积小于异步电机。这是因为在低速时，感应电机由于功率因数低，输出同样的有功功率时，其视在功率要大得多，电机的主要尺寸取决于视在功率。
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