交流伺服电机技术行业应用趋势

自动控制系统不仅在理论上飞速发展，在其应用器件上也日新月异。模块化、数字化、高精度、
长寿命的器件每隔

3～5 年就有更新换代的产品面市。传统的交流伺服电机特性软，并且其

输出特性不是伺服电机单值的

;步进电机一般为开环控制而无法准确定位，电动机本身还有

速度谐振区，

pwm 调速系统对位置跟踪性能较差，变频调速较简单但精度有时不够，直流

电机伺服系统以其优良的性能被广泛的应用于位置随动系统中，但其也有缺点，例如结构
复杂，在超低速时死区矛盾突出，并且换向刷会带来噪声和维护保养问题。目前，新型的永
磁交流伺服电机发展迅速，尤其是从方波控制发展到正弦波控制后，系统性能更好，它调
速范围宽，尤其是低速性能优越。

交直流伺服电机系统

功率驱动：对于在雷达上经常使用的直流伺服系统的驱动电动机功率放大部分，当天线重
量轻，转速慢，驱动功率较小时，一般为几十瓦，可以直接用直流电源控制电动机。当驱动
功率要求在近千瓦或千瓦以上时，选择驱动方案，也即放大直流电动机的电枢电流，就是
设计伺服系统的重要部分。大功率直流电源目前采用较多的有

:晶体管功放、晶闸管功放和电

机放大机等等。对于千瓦级的晶体管功放使用的较少。可控硅技术在上世纪

60～70 年代初得

到快速的发展和广泛的应用，但因当时的各方面原因，如可靠性等，不少产品放弃了可控
硅控制。目前的集成驱动模块一般都为晶体管或晶闸管制造。电机放大机是传统的直流伺服
电机的功放装置，因其控制简单，结实耐用，目前的新型号的雷达产品上仍有采用。

放大电机常称为扩大机，一般是用交流异步感应电动机拖动串联的两级直流发电机组，以
此来实现直流控制。两组控制绕组，每组的输入阻抗为几千欧，若串接使用输入阻抗约

10

千欧，伺服电机一般为互补平衡对称输入，当系统输入不为零时打破其平衡，使放大电机
有输出信号。当输入电流为十几到几十毫安时其输出可达

100v 以上的直流电压和几安到几

十安的电流，直接接到直流伺服电机的电枢绕组上。其主要缺点是体积重量大，非线性度，
尤其在零点附近不是很好，这对于要求高的系统需要仔细处理。

而交流伺服电机都配有专门的驱动器，它在体积和重量上远小于同功率的放大电机，它靠
内部的晶体管或晶闸管组成的开关电路，根据伺服电机内的光电编码器或霍尔器件判断转
子当时的位置，决定驱动电机的

a、b、c 三相应输出的状态，因此它的效率和平稳性都很好。

所以不像控制放大电机需要做专门的功放电路。这种电机一般都为永磁式的，锂电池厂家驱