3.4　交流伺服电动机的机械特性和调节特性

3.4.1　交流伺服电动机的机械特性

采用幅值控制的交流伺服电动机在系统中工作时，励磁绕组通常是接在恒值的交流电源上，其值等于额定励磁电压。励磁电压和控制电压之间固定地保持90°的相位差，而控制电压的大小却是经常变化。在实际使用中，为了方便起见，常将控制电压用其相对值来表示，同时考虑到控制电压是表征对伺服电动机所施加的控制电信号，所以称这个相对值为有效信号系数，并用αe表示，即

式中　Uc——实际控制电压；

　UcN——额定控制电压。

当控制电压Uc在0～UcN之间变化时，有效信号系数αe在0～1之间变化。

幅值控制时交流伺服电动机的机械特性如图3-8所示。从图中可以看出，幅值控制时交流伺服电动机的机械特性曲线已不是直线，而是一组曲线。在相同负载情况下，有效信号系数αe越大，电动机的转速就越高。当有效信号系数αe减小时，电磁转矩Tem减小，机械特性往下移动，理想空载（Tem=0）时的转速也随之减小，只有当αe=1产生圆形磁场时，理想空载转速才等于同步转速ns。

3.4.2　交流伺服电动机的调节特性

调节特性就是表示在输出转矩一定的情况下，转速与有效信号系数αe的变化关系。这种变化关系，可以根据图3-8所示的机械特性来得到。如果在图3-8上作许多平行于横轴的转矩线，每一转矩与机械特性曲线相交很多点，将这些交点所对应的转速n及有效信号系数αe画成关系曲线，就得到该输出转矩下的调节特性。不同的转矩线，就可得到不同输出转矩下的调节特性。幅值控制时交流伺服电动机的调节特性如图3-9所示。

从图3-9中可以看出，幅值控制时交流伺服电动机的调节特性不是线性关系。只有在转速比较低和有效信号系数不大的范围内才近于线性关系。调节特性曲线与横轴的交点，表示一定负载转矩时，交流伺服电动机的最小控制电压值，该电压称为始动电压。当负载转矩一定时，只有控制电压大于与该负载转矩对应的始动电压，伺服电动机才能启动。