交流伺服系统的应用分析

前言

目前，基于稀土永磁体的交流永磁伺服驱动系统，能提供最高水平的动态响应和扭矩
密度。所以拖动系统的发展趋势是用交流伺服驱动取替传统的液压、直流、步进和 AC 变频
调速驱动，以便使系统性能达到一个全新的水平，包括更短的周期、更高的生产率、更好
的可靠性和更长的寿命。为了实现用新的电机更好地改善系统性能，就必须对这一技术的
特点有一个深刻的理解。事实上，如果仅简单用新的驱动技术取代传统的电机，而未进行

新的设计，将会产生一些意想不到的问题，并且有时候甚至会使机器的特性降低。

驱动和机械连接选择

所有驱动应用的成功都取决于对全部系统参数的仔细选择。因而就需要对现代交流伺服
驱动系统的性能指标做到很好的理解(有些性能参数非常高，但要完全理解却比较困难)。
事实上，交流伺服驱动系统并不单纯的取决于电机，而是一个完整的复杂的控制系统，

这就导致了在设计上具有更大的自由性，比传统的驱动装置需要选择更多的参数。

从概念性的观点来看，一个高性能的交流永磁伺服电机驱动系统类似于在标准磁感电
机上，增加了一组扬声器的功放。从而使电机具有非常短的响应时间及有限的惯性，因此
可使电机尽最大限度的适应各种控制信号。就像扬声器一样，最终控制品质更多的是依靠

所选择的系统参数和驱动条件而不是依靠电机本身。
系统设计者面对设计选择，不但要考虑机械、电子和电力等方面的各种参数，同时还要考

虑其相互间的影响。

总体来说，所有系统都要求做下述两个基本选择：

机械方面：机械联动装置的选择，传动比的选择，运动转换方式的选择，以及联轴器
和离合器的选择。

电子方面：反馈方式，传感器类型和数量的选择，传感器的安装方式，放大器的类型，

同步和控制总线等的选择。

下面内容，可帮助设计者针对应用特征的功能进行选择。

伺服驱动：操作规则，性能特征和限制

所有的交流永磁伺服系统包括：电力驱动、伺服电机和至少一个反馈传感器。所有这些
部件都在一个控制闭环中系统中运行：驱动器从外面接收参数信息，然后将电流输送给
电机，通过电机转换成扭矩，然后带动负载，负载根据它自己的特性进行动作或加速，
传感器测量负载的位置，使驱动装置对参数信息值和实际位置值进行比较，然后通过改

变电机电流使实际位置值和参数信息值保持一致。

例如：要求一个恒定速度，驱动装置将不断增加电机电流直到电机实际速度和要求速
度一致。如果负载突然加大，速度将被减小，传感器捕捉出这种速度改变，驱动器通过增