交流伺服電機（jī）驅動是新發展起來的新型（xíng）伺服係統（tǒng），也（yě）是當（dāng）前機床（chuáng）進給驅動（dòng）係統（tǒng）方麵的一（yī）個新動向（xiàng）。該係統克服了直（zhí）流驅動係統中電機電刷和整流子要經常維修、電機尺寸較大和使用（yòng）環境受限製等（děng）缺點。它能在較寬的（de）調（diào）速範圍內產生理想的轉矩，結構簡單，運行可靠，用於數控機床等進給驅動係統為精密位置控製。

　　交流伺服電機的工作原理與兩相異步（bù）電機相似 。然而（ér），由於它在數控機床中作為執行元件，將交流（liú）電信號轉（zhuǎn）換為軸上的角位移或角速度（dù） ，所以要求轉子速度的快慢（màn）能（néng）夠反映控製信號的相位，無控製信號時它不（bú）轉動。特別是（shì）當它已在轉（zhuǎn）動時，如果控製信號消（xiāo）失，它立（lì）即停止轉動。而普通的感應電動機轉動起來以後，若控製信號消失（shī），它往往（wǎng）不能立即停止而要（yào）繼續轉動一會兒。

　　交流（liú）伺服電機也是由定（dìng）子和轉子構（gòu）成。定子上（shàng）有勵磁繞組（zǔ）和控（kòng）製繞組，這兩個繞組在空間相差90°電（diàn）角度。若在兩相繞組上加以幅值相（xiàng）等、相位差90°電角度的對稱電壓（yā），則在電機的氣隙（xì）中產生圓形的旋轉磁場。若兩個電壓的幅值不等或相位不為90°電角度（dù），則產生的磁場（chǎng）將是一個橢圓形旋轉磁場。加在控製繞組（zǔ）上的信號不同，產（chǎn）生的磁場橢圓（yuán）度也不同（tóng）。例如，負載轉矩一定，改變控製信號，就可以改變磁場的橢圓度（dù），從而控製伺服電機的轉速（sù）。交流伺服電機的控製（zhì）方式有三種：幅值控製、相位控製和幅（fú）值（zhí）相位混合控製。交流伺服（fú）電動機原理，伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控製（zhì）的U/V/W 三相（xiàng）電形（xíng）成電磁場，轉子在（zài）此磁場的作用下轉動（dòng），同時（shí）電機自（zì）帶的編碼器反饋信號給驅（qū）動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的（de）精度決定於編碼器的精度（線數）。

　　交（jiāo）流伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似，如圖1 所示（shì）。其定子上裝有兩個位置互差90°的（de）繞組，一個是勵磁繞組Rf，它始終接在交流（liú）電壓Uf 上；另一（yī）個是控製繞組L，聯接控製信號（hào）電壓Uc。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。

　　交流伺（sì）服電動機的轉子通常做成鼠籠（lóng）式，但為（wéi）了使伺服電動機（jī）具有較寬（kuān）的（de）調速範圍、線性的機械特性，無“自轉”現象和（hé）快速響應的性能，它與普通電動機（jī）相比（bǐ），應具有轉子電阻大和轉動（dòng）慣（guàn）量小這兩個（gè）特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式（shì）：一種是采用高電阻率的導電（diàn）材料做成的高電阻率導條的鼠籠（lóng）轉子，為了（le）減小轉子（zǐ）的轉動慣量，轉子（zǐ）做得細長；另一種是采用鋁合（hé）金製成的空心杯形轉子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm，為了減小磁路的磁阻，要在（zài）空心杯形轉子內放置固定的內定子。空心杯形轉子的轉動慣量很小（xiǎo），反應迅速，而且運轉平穩，因此被（bèi）廣泛采用（yòng）。

　　交流伺服電動機在沒有控製電壓時，定子內隻有勵磁繞組產生的脈動（dòng）磁場，轉子靜止不動。當有控製（zhì）電壓時，定（dìng）子內便產生（shēng）一個旋轉磁場，轉子沿旋（xuán）轉磁場的方向旋轉，在負（fù）載恒定的（de）情況下，電動機的轉速隨控製電壓的大小而變化，當控製電壓的（de）相（xiàng）位（wèi）相反時，伺服電動機將反轉。

　　交流伺服電動機的工作原（yuán）理與分相式單（dān）相異步電動機雖（suī）然相似，但前者的轉子電阻比後者大得多，所以伺服電動機與單機異步電動機相比，有三個顯著特點：

　　1、起動轉矩大

　　由於轉子電阻大（dà），其轉矩特性曲線，與普通異步電動機的轉矩特性曲線相比，有明顯（xiǎn）的區別。它可使臨界轉差率S0＞1，這樣不僅（jǐn）使轉矩特性（機械特性）更接近於線性（xìng），而且（qiě）具有較大的（de）起動轉矩。因此，當定子一有控製電壓，轉子立即（jí）轉動，即具（jù）有起動快、靈敏度高的特（tè）點。

　　2、運行範圍較廣

　　較差率S 在0 到1 的範圍內伺服電動機都能穩定（dìng）運（yùn）轉。

　　3、無自轉（zhuǎn）現象　正常運轉的伺服電動機，隻要失去控（kòng）製電壓（yā），電（diàn）機（jī）立即停止運轉。當伺服電動機失去控製電（diàn）壓後，它處於單相運行狀態，由於轉子電阻大，定子中（zhōng）兩個相反方向旋轉的旋（xuán）轉磁場與轉子作用所（suǒ）產生的兩個轉矩特性（T1－S1、T2－S2 曲線）以及合成轉矩特性（T－S 曲線）

　　，與普通的單（dān）相異步電動機的轉矩特性（圖中T′－S 曲線）不同。這時的合成（chéng）轉（zhuǎn）矩T 是製動轉（zhuǎn）矩，從而使電動機迅速停止運轉。是伺服電動機單相（xiàng）運行時的機械特性曲線。負載一定時，控製電壓Uc 愈高（gāo），轉速也愈（yù）高，在控製（zhì）電壓一（yī）定時，負載增加，轉速下降。

　　交流伺服電動機的輸出功率一般是（shì）0.1-100W。當電源（yuán）頻率為（wéi）50Hz，電壓有36V、110V、220、380V；當電源頻（pín）率（lǜ）為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。不同類型的交（jiāo）流伺服電動機具有不同（tóng）的特點。籠型轉子交流伺服電動機具有勵磁電流較小、體積較小、機械強度高等特點；但（dàn）是低速運行不（bú）夠平穩，有抖動現象。空心杯（bēi）形轉子交流（liú）伺服電動機具有（yǒu）結構簡單、維護方便、轉動慣量小、運（yùn）行平（píng）滑、噪聲小、沒（méi）有無線電幹擾、無抖（dǒu）動現象等優點；但是勵磁電流較大，體積也較大，轉子易變形，性能上不及直流伺服電動機。

　　交流（liú）伺服電動機運行平穩、噪音小。但控製特性是非線性，並且由於轉子電阻大，損（sǔn）耗大，效率低，因此（cǐ）與同容量直流伺服電動機相比，體積大（dà）、重量重，所以隻適用於0.5-100W的小功（gōng）率（lǜ）自動（dòng）控製係統中，頻率有50Hz、400Hz 等多種。

　　籠型轉子交流伺服電動機產品為SL 係（xì）列。空心杯形轉子交流伺服電動機為SK 係列，用於要求運行平滑的係統中。

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