3.3　两相交流伺服电动机的控制方式

两相交流异步伺服电动机运行时，励磁绕组接至电压值恒定的励磁电源，而控制绕组所加的控制电压Uc是变化的，一般来说得到的是椭圆形旋转磁场，由此产生电磁转矩驱动电动机旋转，若改变控制电压的大小或改变它相对于励磁电压的相位差，就能改变旋转磁场的椭圆度，从而改变电磁转矩。

当负载转矩一定时，通过改变控制绕组电压的大小或相位，可以控制伺服电动机的启动、停止及运行转速。因此，两相交流异步伺服电动机的控制方法有以下几种。

3.3.1　幅值控制

保持励磁电压的幅值和相位不变，通过调节控制电压的大小来改变电动机的转速，而控制电压与励磁电压之间始终保持90°电角度相位差。幅值控制的原理电路图和电压相量图如图3-5所示。当控制电压=0时，电动机停转；当控制电压反相时，电动机反转。

图3-5　幅值控制

如果令α=Uc/Uf=Uc/U1为信号系数，则Uc=αU1。当α=0时，Uc=0，定子电流产生脉振磁场，电动机不对称度最大；当α=1时，Uc=U1，产生圆形旋转磁场，电动机处于对称运行状态；当0<α<1时，0<Uc<U1，产生椭圆形旋转磁场，电动机运行的不对称度随α的增大而减小。

3.3.2　相位控制

采用相位控制时，控制绕组与励磁绕组的电压大小均保持额定值不变，通过调节控制电压的相位，即改变控制电压与励磁电压之间的相位角β，实现对电动机的控制。相位控制时的原理电路图和电压相量图如图3-6所示。当β=0°时，两相绕组产生的气隙合成磁场为脉振磁场，电动机停转。

图3-6　相位控制

3.3.3　幅值-相位控制

幅值-相位控制（又称电容控制）是将励磁绕组串联电容Ca以后，接到交流电源上。而控制绕组电压的相位始终与相同。幅值-相位控制（电容控制）的原理电路图和电压相量图如图3-7所示。通过调节控制电压的幅值可以改变电动机的转速。

图3-7　幅值-相位控制（电容控制）

采用幅值-相位控制时，励磁绕组电压=-。当调节控制绕组电压的幅值改变电动机的转速时，由于转子绕组的耦合作用，励磁绕组中的电流也会发生变化，使励磁绕组的电压及串联电容上的电压也随之改变，因此控制绕组电压和励磁绕组电压的大小及它们之间的相位角β也都随之改变。所以，这种控制方式成为幅值-相位控制，或称为电容控制。若控制电压=0，电动机便停转。这种控制方式利用励磁绕组中的电容来分相，不需要复杂的移相装置，所以设备简单、成本较低，是实际应用中最常见的一种控制方式。

以上三种控制方法的实质都是利用改变不对称两相电压中正序和负序分量的比例，来改变电动机中正序和负序旋转磁场的相对大小，从而改变它们产生的合成电磁转矩，以达到改变转速的目的。