是否使用伺服電機(jī)？

     當(dāng)前的直流異步電機(jī)并沒(méi)有針對(duì)低慣量和高加速度反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，是否使用伺服電機(jī)？

一臺(tái)帶有反饋設(shè)備的異步電動(dòng)機(jī)可以為特殊應(yīng)用提供更好的解決方案嗎？看一看伺服電機(jī)和異步電機(jī)的定義和性能屬性，也許可以得到答案。
　　伺服電機(jī)系統(tǒng)：伺服系統(tǒng)不僅僅是一臺(tái)電機(jī)，它是包含控制器、驅(qū)動(dòng)、電機(jī)和反饋設(shè)備的閉環(huán)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，通常還帶有光學(xué)或者磁性編碼器。因?yàn)楣?yīng)商總是在做伺服電機(jī)的廣告，人們就發(fā)生了概念混淆。
　　“ 伺服電機(jī)”是具有永磁（PM）的同步機(jī)器，代表為有刷或者無(wú)刷永磁電機(jī)。它的性能屬性和其他的幾種電機(jī)類型不太一樣。永磁同步電機(jī)擁有很高的峰值和連續(xù)扭矩，可以用來(lái)在精確定位系統(tǒng)中以很高的加速度和減速度驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)。扭矩通常和輸入電流成正比，電機(jī)軸速和輸入電壓直接相關(guān)。輸入電壓越高，電機(jī)的速度也就越快，扭矩/速度曲線是線性的。
　　永磁結(jié)構(gòu)和電機(jī)的氣隙直接相連。看看永磁無(wú)刷電機(jī)的配置，可動(dòng)的轉(zhuǎn)子（具有永磁性）和固定的定子線圈在磁性上相互作用，使電機(jī)具備扭矩和速度。三相定子域交替加強(qiáng)，永磁轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)的定子同步。一個(gè)特殊的電子溝通系統(tǒng)可以用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置以加強(qiáng)定子線圈。在精確定位系統(tǒng)中，除了大多數(shù)汽

車應(yīng)用和系統(tǒng)中使用超大型電機(jī)之外，都要選擇永磁無(wú)刷電機(jī)。當(dāng)用在閉環(huán)扭矩、速度或者定位系統(tǒng)中，永磁無(wú)刷電機(jī)只是一種伺服電機(jī)。
　　異步電機(jī)擁有和永磁無(wú)刷電機(jī)相同的物理定子，但是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全不同。鼠籠異步電機(jī)包括一系列鋁制或者銅制件，嵌入在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的凹槽中，通過(guò)大型的短翼尾部連接。這些轉(zhuǎn)子短板與定子旋轉(zhuǎn)域磁性耦合，感生出新的轉(zhuǎn)子域，同定子相互作用以使轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。在同步定子、慢速轉(zhuǎn)子域和實(shí)際轉(zhuǎn)子速度之間存在一點(diǎn)微小差距，這個(gè)速度差距導(dǎo)致了滑移。輸入的頻率決定了電機(jī)速度。

舉例來(lái)說(shuō)，一臺(tái)60Hz的兩極交流電機(jī)空載速度可以達(dá)到3600rpm，而四極交流電機(jī)的速度則低于1800rpm，并且依賴于滑移率。隨著電機(jī)扭矩的增加，滑移增加而速度下降。交流異步電機(jī)要增加扭矩，代價(jià)是降低速度 ，直到負(fù)載達(dá)到臨界點(diǎn)這時(shí)候電機(jī)速度突然降低到零。一個(gè)固有的交流電機(jī)性能特點(diǎn)是：它的初始扭矩很小，而且當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有任何負(fù)載。

這個(gè)固有的扭矩－速度性能，隨著八十年代電動(dòng)變頻器的出現(xiàn)而被徹底改變了。變頻器的功能在于 ，使用可調(diào)或者可變的驅(qū)動(dòng)重新確定扭矩－速度曲線，以改變電壓和頻率，從而使交流異步電動(dòng)機(jī)成為系統(tǒng)速度之王。
　　當(dāng)今的速度和定位系統(tǒng)：高性能驅(qū)動(dòng)的持續(xù)進(jìn)步 ，已經(jīng)使交流異步電機(jī)和永磁無(wú)刷電機(jī)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力，但是永磁無(wú)刷電機(jī)仍然統(tǒng)治著定位控制應(yīng)用。除此而外，永磁無(wú)刷電機(jī)還在工廠里蠶食著直流有刷速度控制在1kw（1.37hp）或者更低瓦數(shù)應(yīng)用的市場(chǎng)。
　　怎樣選擇：直流異步電機(jī)當(dāng)前不是為了低滯和高加速度響應(yīng)所設(shè)計(jì)。它占據(jù)了從100瓦到100萬(wàn)瓦的速度應(yīng)用的絕大部分市場(chǎng)份額。
　　除了在50kw（67hp）或者更大的系統(tǒng)之外，都可以將永磁無(wú)刷電機(jī)用于伺服定位系統(tǒng)。在固定或者可變速度的系統(tǒng)里，則更多的使用交流異步電機(jī)。通用的解決方案使很少見(jiàn)的。其他的電機(jī)也還不錯(cuò) ，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有經(jīng)典的交流異步電機(jī)和新興的永磁無(wú)刷電機(jī)這樣成功。

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