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广泛采用同步器和桥式电路。
伺服泵统的输出控制器是一个具有功率放大和能量转换功能的组件。它的功率通常由电
子放大器和磁放大器放大，在许多情况下它们是配合使用的。经过放大器放大后的信号加到
伺服马达，将电能转换为所需要的机械能，从而驱动负载沿某一方向运动。其功能框图如
图3.2 -15所示。
输
L____________一一一一
输入控制器
图3.2 -15基本伺服机构框图
2．伺服机构的基本工作原理
图3.2 -15方框图的内部电路如图3.2-16所示。下面我们讨论其基本工作原理。
输入控制器由同步发送器( TX)和同步控制变压器(CT)以及起始系统的工作指令组
成。TX的转子附着在轴上，用手或机械控制设备可以使它旋转。当TX转子的运动偏离了
电气零位时，将引起定子绕组S2、Sl和S3上的电压产生不平衡（这一点已经在前面的控
上篇模拟电子技术基础77
制同步系统中解释过）。于是，在控制变压器的转子上感应出电压。它的幅度取决于TX转
子的角位移量，相位取决于偏离电气零位的方向。这一电压就是误差电压。由于控制变压器
在设计上不具备足够的能量驱动大负载，所以误差电压必须经过放大，达到足够大的功率，
才能驱动伺服电动机，从而带动负载运动。随着伺服电动机带动负载和CT的转子随发送器
转子同方向旋转，CT转子绕组上的输出电压逐渐减小，直到两个转子又一次达到协调位置，
CT的输出电压变为零，伺服电动机才停转。
前面已经阐述，伺服放大器有两种类型：一种是电子放大器，另一种是磁放大器。在许
多情况下，这两种放大器联合使用。在实际应用中，电子放大器放大误差电压，由它来控制
磁放大器的工作。功率放大在磁放大器中进行。
输出控制器
图3.2 -16伺服机构内部电路框图
无论使用什么类型的放大器，功率放大器的输出都加到伺服电动机的控制磁场。在图中
所使用的电机是交流伺服电动机。在工作期间内，固定磁场一直由交流电源激励，但是它不
能使电机旋转。只有当误差电压加到控制磁场时，电机才旋转。
电机的旋转方向由加到固定磁场和控制磁场上的电压之间的相位关系决定。一旦输入控
制爨产生了误差电压，那么伺服电动机就开始旋转，直到发送器转子的位置再一次转到电气
零位为止。
3.3 交流伺服电动机
功率从几瓦到几十瓦的交流伺服电动机在小功率随动系统中得到了广泛应用。交流伺服
电动机在自动控制系统中常用来作为执行元件。其典型应用如图3.2 -1所示，这是一个开
环伺服系统。在该系统中，交流伺服电动机一方面起动力作用，驱动控制变压器的转子和负
载转动，但主要是起执行元件的作用。当雷达转轴位置a（称为主令位置）改变时，由于负
载位置届≠d，控制变压器就有电压输出，该电压经过放大后，加到伺服电动机的控制绕组
78电子技术基础
上，使电机带动变压器转子和负载一起转动，直到p=a为止。
交流伺服电动机实际上是一台两相异步电动机。它的定子铁心中安放有两相对称绕组，两
相绕组轴线在空间互差90。，其中』套为励磁绕组，另一套为控制绕组，如图3.3-1所示。
转子的结构主要有鼠笼形转子和非磁性杯形转子。鼠笼形转子与鼠笼式三相异步电动机
的转子结构相似，如图3.3 -2所示。
鼠笼条短路环
图3.3 -1两相绕组分布图 图3.3-2鼠笼形转子绕组
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交流伺服电动机使用时，励磁绕组两端施加恒定的正
弦交流电压ui，控制绕组两端施加同频率的控制电压u。，
如图3.3 -3所示。当改变控制电压的大小或相位时，转子
就以不同的转速和转向旋转起来。
交流伺服电动机的转动原理与三相异步电动机相似。
当定子上的两相对称绕组中通人两相对称电流时，将产生
旋转磁场。两相对称电流指的是大小相等、频率相同、相
j位互差900的两个单相正弦交流电。下面以图3.3 -4为例，
图3.3 -3交流伺服电动机 说明旋转磁场的形成。
电气原理图 1．旋转磁场的形成
为了分析方便，我们设定两相绕组匝数相等。同时假
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民用航空器维修基础系列教材 电子技术基础(42)
