同步式交流伺服電動機驅動器
    同直流伺服電動機驅動系統(tǒng)相比，同步式交流伺
服電動機驅動器具有轉矩/轉動慣量比高、無電刷及
換向火花等優(yōu)點。在工業(yè)機器人(包括噴涂機器人)
中得到廣泛應用。
    同步式交流伺服電動機驅動器通常采用電流型脈
寬調制(PWM)三相逆變器和具有電流環(huán)為內環(huán)、
速度環(huán)為外環(huán)的多環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，以實現對三相永
磁同步伺服電動機的電流控制。根據其工作原理、驅
動電流波形和控制方式的不同，可分為兩種伺服系
統(tǒng):
    1)矩形波電流驅動的永磁交流侗服系統(tǒng)。
    2)正弦波電流驅動的永磁交流伺服系統(tǒng)。
    采用矩形波電流驅動的永磁交流伺服電動機稱為
無刷直流伺服電動機，采用正弦波電流驅動的永磁交
流伺服電動機稱為無刷交流伺服電動機。
    同步式永磁交流伺服驅動器的組成如圖27.3-8
所示。主電路由三部分組成:整流器將工頻電源變換
為直流;逆變器按照電動機轉子位置來控制交流電
流;吸收來自電動機再生能量的再生功率吸收電路。
控制電路由下列幾部分組成:即把速度給定信號與電
動機速度反饋信號進行比較，用以產生電流給定信號
Ia的調節(jié)器，按照電動機轉子位置產生相電流給定值
iu、iv、iw的電流函數發(fā)生器，以及控制相電流的電
流調節(jié)器。
    對正弦波電流驅動的永磁交流伺服驅動器來說，
電流函數發(fā)生器產生如下電流參考值:
          iu=Iasinθr

    對矩形波電流驅動的永磁交流伺服驅動器，即把
速度給定信號與電動機速度反饋信號進行比較，用以
產生電流給定信號Ia的調節(jié)器;由轉子位置傳感器
信號處理得到轉子每轉360°(電角度)的周期內區(qū)
分出6個狀態(tài)的位置信號，用這個信號和對相繞組電
流采樣信號綜合形成一個與電動機電磁轉矩瞬態(tài)值成
正比的合成電流信號，將指令電流信號和合成電流信
號比較、放大和校正，進人PWM，根據電動機轉子
位置，電流函數發(fā)生器產生相電流給定值iu、iv、iw,
電流調節(jié)器控制相電流，通過逆變橋的基極驅動電
路，控制電動機的相電流，其幅值與指令電流信號成
正比。
    其轉矩為
                    T=KaIaΦ
式中Ka—比例常數;
      Φ—有效磁場磁通。
    所采用的逆變橋為晶體管矩形波PWM逆變器。
    從永磁交流伺服系統(tǒng)的兩種驅動模式中，正弦波
電流驅動的永磁交流伺服驅動器是一種高性能的控制
方式，電流是連續(xù)的，理論上可獲得與電動機轉角無
關的均勻輸出轉矩，可做到3%以下低速轉矩紋波，
具有優(yōu)良的低速平穩(wěn)性，大大改善了中高速大轉矩時
的特性，鐵心中附加損耗較小，并可在小范圍內調整
相電流和相電動勢相位，實現弱磁控制，拓寬高速范
圍。但系統(tǒng)構成較復雜，成本高。它是系統(tǒng)發(fā)展的主
流方向。
(責任編輯：laugh521521)