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微特电机论文:两相交流伺服电动机的应用
 
 

两相交流伺服电动机的应用
    两相交流伺服电动机在工业自动化和国防现代化的各种自动控制装置中作执行元件。
    由于两相交流伺服电动机设计和制造必须满足使用中的控制性能,至于为一般感应电动机所注重的效率等方面,对交流伺服电动机而言是无关紧要的。因此,不可将交流伺服电动机作为一般感应电动机来使用.因为这样很不经济。
    交流伺服电动机在自动控制系统中的使用主要有3种类型,即速度伺服系统、位置伺服系统、追随伺服系统。
    1、速度伺服系统
    通常被驱动机具的负载力矩是经常变化的,供电电源的电压和频率也是经常变化的,那么,被驱动对象的运行速度通常也是变化的。因此,速度伺服系统主要任务是保持被驱动机具(或称负载)在所需要的精确速度(绝不是1种速度)下稳定运行。图3 3 21为速度伺服系统示例。

    被驱动负载的速度同电位计预先给定的电压VS一对应。将测速发电机输出的反馈电压vf与VS进行比较,得到偏差电压Vε,经伺服放大器放大,加到交流伺服电动机控制绕组七,伺服电动机驱动负载以一定的转速运行。
    当负载力矩增大时,伺服电动机的转速下降,Vε也降低,因而Vε增大,从而使加入伺服电动机控制绕组上的电压,即控制电压也随即增大.伺服电动机的转速随之升高至原来的转速。反之,当负载力矩减小,则伺服电动机的转速升高,vf也升高,因而Vε减小,从而加入伺服电动机控制绕组上的电压,即控制电压也随即减小,使得伺服电动机的转速随之降低至原来的转速。改变儿值,就会在新的转速下稳定运行。这样就达到了恒速控制的目的。
  2、位置伺服系统
  应用位置伺服系统的装置很多,例如:角度数据传输装置和位置指示装置等。图3 3 22为位置伺服系统示例。这是一种冉动电位计,用来自动检测某个量值(如温度)的仪器。    
    图3—3—22是记录炉子或其他加热设备温度的自动电位汁。用热电偶来测量温度。热电偶产生的热电势“t与温度成正比,同从电位器上取下来的电压地进行比较,得到电压偏差e加在伺服放大器上,由放大器输入端的振动变压器把这一直流电压变为交流电压,经放大器放大后加到交流伺服电动机的控制绕组上。伺服电动机通过减速器移动记录仪器的托架。滑线变阻器的触头和记录笔安装在托架上。当伺服电动机旋转时,触头就被移动.电压U2便发生变化,直到伺服放大器输入端的电压等于零时,伺服电动机才停止旋转。由此可看出,只有当U1=U2时,才能出现静止状态,也即记录笔尖在记录纸带上的位置就是代表温度的量值。当温度平稳地变化时,交流伺服电动机便不断地移动托架,使电压U2随时同热电偶送来的电压相平衡。装在托架上的记录笔尖就“跟踪”着炉温的变化,在记录纸带上记下温度的量值来。

    图3- 3 -23所示的是工业电视摄像机的远距离控制系统。这是对多点远距离监视的摄像机旋转角度控制装置,用小型高稳定性带有测速发电机的交流伺服电动机作驱动。   
    在传动元件以及传动机构上应采用可靠性高的自整角机伺服机构。现在,将设定器的指针调到A点上,摄像机则监视A点。当设定点调到B点时,设定器的自整角机发送机cT和旋转机构内的自整角变压器cx间产生角度差,cx将其偏差信号电压输入伺服放大器,由此进行电压和功率放大,驱动伺服电动机。摄像机转到B点,自整角机角度差为零,电动机停止转动,操作完毕。

 

  3、追随伺服系统
  追随伺服系统同位置伺服系统是相类似的,只不过是被追随的发送量不断地变化时,接收量值与其同步变化,例如:上面介绍的自动电位计中的记录笔尖在记录纸带上的位置就是不断追随温度的变化。下面再介绍雷达天线偏向线圈同步追随伺服系统的示倒,见图3-3-24。

    天线驱动电动机通过减速装置驱动天线和自整角发送机以某一速度回转时,自整角发送机同自整角接收机之间存在~失调角,接收机输出绕组产生同失调角相对应的偏差电压,此偏差电压由伺服放大器放大,加到交流伺服电动机的控制绕组上,使交流伺服电动机旋转,通过减速装置驱动自整角接收机和偏向线圈以自整角发送机回转速度同步回转。这样一来,就实现了雷达天线与偏向线圈以相同的速度回转。换言之,偏向线圈不断“跟踪”追随雷达天线同步回转。
    图3—3—25是恒定亮度点的自动跟踪机构。本机构是对移动的发光体或是对发光体移动的恒定亮度点进行远距离自动跟踪的控制系统。当来自光学系统的输入与设计的光亮度基准值相等时,电动机M的转速为零。机构采用交流伺服电动机。交流测速发电机可作为跟踪机构阻尼调整之用。
    将应跟踪的光亮度点设定好刻度,按指示计近于零的位置上移动受光部分,并联接离合器。这时自动平衡系统成环状.自动的按恒定亮度点跟踪。为了记录移动状态,可将在机构上直接联接的电位计电压接人记录仪,而使移动量与该电压成比例。

 

 
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