伺服异步电机的应用和工作原理

伺服电机的应用领域很多，如数控机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备，都会用到伺服电机。

伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，将所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电动机包括直流和交流两类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

交流伺服电动机广泛用于自动控制系统中，比较常用的的交流伺服电动机是小型或微型的两相异步鼠笼式转子电机，在电机的定子上装有两个空间上相差90度电角度的绕组，一个绕组为励磁绕组，该绕组一般接在电压恒定的电网上；另一个绕组为控制绕组，该绕组接控制电压，控制电压与励磁电压为同频率。

伺服电动机的定子绕组与单相电机的工作绕组与起动绕组有些相似，主要的区别在于伺服电机的控制电压是一个变化值。当控制电压为零时，电机气隙中只有一个脉振磁场，没有起动转矩，因而电机的转子处于静止状态；当控制电压大于零时，则在电机气隙中产生一个椭圆形的旋转磁场，因而电机就因为起动转矩的作用而进行旋转。

电机中电磁转矩决定于控制电压的大小和相位，因而通过控制电压大小和相位的调整，即可按照不同的需求实现电机的起动、制动、旋转及变速，控制电压的大小和相位是影响电机电磁转矩的主要变量，可以通过单纯的调整一个变量和两个变量或同时调整的方式，实现电机的控制。

我们可以采用单纯的恒值控制，即控制电压的幅值不变，通过改变控制电压相位的方式进行；也可以采用单纯的相位控制，将不改变控制电压的相位，而通过调整控制电压大小的方式进行；当然，也可以采用控制电压幅值及相位同时改变的方式。

为了提高伺服电机的精度和高效能，现代伺服电机大多为永磁电机。在自动控制系统中，为了避免误动作，要求控制信号消失时电机能自动并立即停止，这也是伺服电机的优势所在。