兩相交流伺服電動機的應用 兩相交流伺服電動機在工業自動化和國防現代化的各種自動控制裝置中作執行元件。 由于兩相交流伺服電動機設計和制造必須滿足使用中的控制性能,至于為一般感應電動機所注重的效率等方面,對交流伺服電動機而言是無關緊要的。因此,不可將交流伺服電動機作為一般感應電動機來使用.因為這樣很不經濟。 交流伺服電動機在自動控制系統中的使用主要有3種類型,即速度伺服系統、位置伺服系統、追隨伺服系統。 1、速度伺服系統 通常被驅動機具的負載力矩是經常變化的,供電電源的電壓和頻率也是經常變化的,那么,被驅動對象的運行速度通常也是變化的。因此,速度伺服系統主要任務是保持被驅動機具(或稱負載)在所需要的精確速度(絕不是1種速度)下穩定運行。圖3 3 21為速度伺服系統示例。

被驅動負載的速度同電位計預先給定的電壓VS一對應。將測速發電機輸出的反饋電壓vf與VS進行比較,得到偏差電壓Vε,經伺服放大器放大,加到交流伺服電動機控制繞組七,伺服電動機驅動負載以一定的轉速運行。 當負載力矩增大時,伺服電動機的轉速下降,Vε也降低,因而Vε增大,從而使加入伺服電動機控制繞組上的電壓,即控制電壓也隨即增大.伺服電動機的轉速隨之升高至原來的轉速。反之,當負載力矩減小,則伺服電動機的轉速升高,vf也升高,因而Vε減小,從而加入伺服電動機控制繞組上的電壓,即控制電壓也隨即減小,使得伺服電動機的轉速隨之降低至原來的轉速。改變兒值,就會在新的轉速下穩定運行。這樣就達到了恒速控制的目的。 2、位置伺服系統 應用位置伺服系統的裝置很多,例如:角度數據傳輸裝置和位置指示裝置等。圖3 3 22為位置伺服系統示例。這是一種冉動電位計,用來自動檢測某個量值(如溫度)的儀器。 圖3—3—22是記錄爐子或其他加熱設備溫度的自動電位汁。用熱電偶來測量溫度。熱電偶產生的熱電勢“t與溫度成正比,同從電位器上取下來的電壓地進行比較,得到電壓偏差e加在伺服放大器上,由放大器輸入端的振動變壓器把這一直流電壓變為交流電壓,經放大器放大后加到交流伺服電動機的控制繞組上。伺服電動機通過減速器移動記錄儀器的托架。滑線變阻器的觸頭和記錄筆安裝在托架上。當伺服電動機旋轉時,觸頭就被移動.電壓U2便發生變化,直到伺服放大器輸入端的電壓等于零時,伺服電動機才停止旋轉。由此可看出,只有當U1=U2時,才能出現靜止狀態,也即記錄筆尖在記錄紙帶上的位置就是代表溫度的量值。當溫度平穩地變化時,交流伺服電動機便不斷地移動托架,使電壓U2隨時同熱電偶送來的電壓相平衡。裝在托架上的記錄筆尖就“跟蹤”著爐溫的變化,在記錄紙帶上記下溫度的量值來。

圖3- 3 -23所示的是工業電視攝像機的遠距離控制系統。這是對多點遠距離監視的攝像機旋轉角度控制裝置,用小型高穩定性帶有測速發電機的交流伺服電動機作驅動。 在傳動元件以及傳動機構上應采用可靠性高的自整角機伺服機構。現在,將設定器的指針調到A點上,攝像機則監視A點。當設定點調到B點時,設定器的自整角機發送機cT和旋轉機構內的自整角變壓器cx間產生角度差,cx將其偏差信號電壓輸入伺服放大器,由此進行電壓和功率放大,驅動伺服電動機。攝像機轉到B點,自整角機角度差為零,電動機停止轉動,操作完畢。

3、追隨伺服系統 追隨伺服系統同位置伺服系統是相類似的,只不過是被追隨的發送量不斷地變化時,接收量值與其同步變化,例如:上面介紹的自動電位計中的記錄筆尖在記錄紙帶上的位置就是不斷追隨溫度的變化。下面再介紹雷達天線偏向線圈同步追隨伺服系統的示倒,見圖3-3-24。

天線驅動電動機通過減速裝置驅動天線和自整角發送機以某一速度回轉時,自整角發送機同自整角接收機之間存在~失調角,接收機輸出繞組產生同失調角相對應的偏差電壓,此偏差電壓由伺服放大器放大,加到交流伺服電動機的控制繞組上,使交流伺服電動機旋轉,通過減速裝置驅動自整角接收機和偏向線圈以自整角發送機回轉速度同步回轉。這樣一來,就實現了雷達天線與偏向線圈以相同的速度回轉。換言之,偏向線圈不斷“跟蹤”追隨雷達天線同步回轉。 圖3—3—25是恒定亮度點的自動跟蹤機構。本機構是對移動的發光體或是對發光體移動的恒定亮度點進行遠距離自動跟蹤的控制系統。當來自光學系統的輸入與設計的光亮度基準值相等時,電動機M的轉速為零。機構采用交流伺服電動機。交流測速發電機可作為跟蹤機構阻尼調整之用。 將應跟蹤的光亮度點設定好刻度,按指示計近于零的位置上移動受光部分,并聯接離合器。這時自動平衡系統成環狀.自動的按恒定亮度點跟蹤。為了記錄移動狀態,可將在機構上直接聯接的電位計電壓接人記錄儀,而使移動量與該電壓成比例。
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