TOYO伺服電機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組,一個(gè)是勵磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個(gè)是控制繞組L,聯(lián)接控制信號電壓Uc。所以TOYO伺服電機又稱(chēng)兩個(gè)伺服電動(dòng)機。

TOYO伺服電機的轉子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動(dòng)機具有較寬的調速范圍、線(xiàn)性的機械特性,無(wú)“自轉”現象和快速響應的性能,它與普通電動(dòng)機相比,應具有轉子電阻大和轉動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子,為了減小轉子的轉動(dòng)慣量,轉子做得細長(cháng);另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉子,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉子內放置固定的內定子.空心杯形轉子的轉動(dòng)慣量很小,反應迅速,而且運轉平穩,因此被廣泛采用。

TOYO伺服電機在沒(méi)有控制電壓時(shí),定子內只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng),轉子靜止不動(dòng)。當有控制電壓時(shí),定子內便產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng),轉子沿旋轉磁場(chǎng)的方向旋轉,在負載恒定的情況下,電動(dòng)機的轉速隨控制電壓的大小而變化,當控制電壓的相位相反時(shí),伺服電動(dòng)機將反轉。

TOYO伺服電機的工作原理與分相式單相異步電動(dòng)機雖然相似,但前者的轉子電阻比后者大得多,所以伺服電動(dòng)機與單機異步電動(dòng)機相比,有三個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn):

由于轉子電阻大,其轉矩特性曲線(xiàn)如圖3中曲線(xiàn)1所示,與普通異步電動(dòng)機的轉矩特性曲線(xiàn)2相比,有明顯的區別。它可使臨界轉差率S0>1,這樣不僅使轉矩特性(機械特性)更接近于線(xiàn)性,而且具有較大的起動(dòng)轉矩。因此,當定子一有控制電壓,轉子立即轉動(dòng),即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。

正常運轉的伺服電動(dòng)機,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉。當伺服電動(dòng)機失去控制電壓后,它處于單相運行狀態(tài),由于轉子電阻大,定子中兩個(gè)相反方向旋轉的旋轉磁場(chǎng)與轉子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉矩特性(T1-S1、T2-S2曲線(xiàn))以及合成轉矩特性(T-S曲線(xiàn))

TOYO伺服電機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。

TOYO伺服電機運行平穩、噪音小。但控制特性是非線(xiàn)性,并且由于轉子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電動(dòng)機相比,體積大、重量重,所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統。