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风机、泵类专用变频器 Varispeed E7系列（三相400V级）
型号
CIMR-E7B4011
CIMR-E7B4015
CIMR-E7B4018
CIMR-E7B4022
CIMR-E7B4030
CIMR-E7B4037
CIMR-E7B4045
CIMR-E7B4055
CIMR-E7B4075
CIMR-E7B4090
CIMR-E7B4110
CIMR-E7B4132
CIMR-E7B4160
编辑本段伺服电机原理
一、交流伺服电动机 交流伺服电动机定子的构造基本
上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互
差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；
另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动
机又称两个伺服电动机。 交流伺服电动机的转子通常做成
鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械
特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比
，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的
转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高
电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细
长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅
0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固
定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运
转平稳，因此被广泛采用。 交流伺服电动机在没有控制电
压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。当
有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的
方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大
小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。
编辑本段伺服电动机与单机异步电动机比较
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相
似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异
步电动机相比，有三个显著特点： 1、起动转矩大 由
于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步
电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。它可使临界转差
率S0>1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且
具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转
动，即具有起动快、灵敏度高的特点。 2、运行范围较广
3、无自转现象 正常运转的伺服电动机，只要失去控制
电压，电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后，它处
于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的
旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1－S1、T2－S2曲
线）以及合成转矩特性（T－S曲线） 交流伺服电动机的输
出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz，电压有36V、110V
、220、380V；当电源频率为400Hz，电压有20V、26V、36V、
115V等多种。 交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制
特性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，因此与
同容量直流伺服电动机相比，体积大、重量重，所以只适用于
0.5-100W的小功率控制系统。
编辑本段选型方法
与步进电机的性能比较
步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有
着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用
十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也
越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋
势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机
作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信
号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者
的使用性能作一比较。 一、控制精度不同 两相混合式
步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步
距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过
细分后步距角更小。如三洋公司（SANYO DENKI）生产的二相混
合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、
0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了
两相和五相混合式步进电机的步距角。 交流伺服电机的控
制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以三洋全数字式交流伺
服电机为例，对于带标准2000线编码器的电机而言，由于驱动器
内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/8000=0.045°。对
于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收131072个脉冲电机转
一圈，即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°，是步距角为
1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。 二、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情
况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的
一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机
器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用
阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动
器上采用细分技术等。 交流伺服电机运转非常平稳，即使
在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能
，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能
（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。 三、矩
频特性不同 步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在
较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～
600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为
2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上
为恒功率输出。 四、过载能力不同 步进电机一般不具
有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以山洋交流伺
服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额
定转矩的二到三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩
。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性
力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又
不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。 五、运
行性能不同 步进电机的控制为开环控制，启动频率过高
或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过
冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交
流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信
号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机
的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。 六、速度响应
性能不同 步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟
几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以
山洋400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM
仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。 综上所述
，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求
不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系
统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选
用适当的控制电机。
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