1、第四章 執(zhí)行元件與驅(qū)動(dòng)技術(shù)第四章執(zhí)行元件與驅(qū)動(dòng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)：機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行元件的特點(diǎn)及類型步進(jìn)電機(jī)的工作原驅(qū)動(dòng)技術(shù)直流伺服電機(jī)的工作原理及驅(qū)動(dòng)技術(shù)交流伺服電機(jī)的工作原理及驅(qū)動(dòng)技術(shù)4.1 執(zhí)行元件的特點(diǎn)及類型電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電機(jī)電氣式電磁鐵及其它直流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)式執(zhí)行元件馬達(dá)其它電機(jī)氣缸氣壓式氣壓馬達(dá)壓電元件其它與材料相關(guān)形狀記憶合金機(jī)電系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行元件的要求4.1.來說，工作機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要對(duì)外界做功，因此必須實(shí)現(xiàn)一定的和傳遞必要的動(dòng)力。通常對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提出如下基本要求：（1）能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的。（2） 傳遞必要的動(dòng)力。（3） 保證系統(tǒng)具有良動(dòng)態(tài)品質(zhì)。機(jī)電系統(tǒng)的執(zhí)行元件應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)性能要求：（1） 慣量

2、小、動(dòng)力大；（2） 體積小、重量輕；（3）快速性好，加扭矩大，頻率特性好（4）位置精度高4.2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及驅(qū)動(dòng)技術(shù)步進(jìn)電機(jī)是一種把開關(guān)激勵(lì)的變化變換成精確的轉(zhuǎn)子位置增量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（即步距角）。步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用開環(huán)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(也可組成閉環(huán)，提高精度）4.2.11)結(jié)構(gòu)及工作原理基本工作原理就是電磁鐵工作原理。三相單拍三相單公式：l 齒距t = 360o（Z轉(zhuǎn)子齒數(shù)）Zb = t = 360ol 步距角拍數(shù) ZKm（K狀態(tài)系數(shù)，三拍時(shí)，K=1；六拍時(shí)，K2）360ob = 3o例如：Z40

3、，三相行，則3´ 40由此可見，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z（或定子m，或運(yùn)行拍數(shù)K），則，越精確。b f =(rad)Hz60 = 60 f nl轉(zhuǎn)速rpm2pHzKmZ4.2.2小步距角步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（實(shí)際的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）1. 特征：l 定子內(nèi)圓和轉(zhuǎn)子外圓均有齒和槽。l 定子和轉(zhuǎn)子的齒寬和齒距相等。2. 規(guī)定：當(dāng)一相磁極下定子與轉(zhuǎn)子的齒相對(duì)時(shí)，下一相磁極下定子與轉(zhuǎn)子齒的位置剛好錯(cuò)開t / m（ t齒距，m）。圖所示為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的展開圖。其中定子有6個(gè)極，轉(zhuǎn)子有40個(gè)齒。當(dāng)A極下定、轉(zhuǎn)子齒對(duì)，B極和C極。3600下的齒就分別和轉(zhuǎn)子齒相錯(cuò)三分之一的轉(zhuǎn)子齒距mZr步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)：1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角

4、與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，故輸入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖個(gè)數(shù)就能位移量；2） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入的脈沖頻率成正比，只要控制脈沖頻率就能調(diào)節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；3） 當(dāng)停止送入脈沖時(shí)，只要維持繞組內(nèi)電流不變，電動(dòng)機(jī)軸可以保持在某固定不需要機(jī)械制動(dòng)裝置（自鎖能力）；4）改變通電相序即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向；5）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)齒間相鄰誤差，但是差；產(chǎn)生累積誤6）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，起動(dòng)、停止迅速。7）可以超低速度運(yùn)行，不用器4.2.3 運(yùn)行特性1. 矩角特性靜態(tài)特性反映繞組電流不變時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)距T隨轉(zhuǎn)子失調(diào)角變化的。如果在電機(jī)軸上外加一個(gè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mz，轉(zhuǎn)子會(huì)偏離平衡位置向負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，角度

5、稱為失調(diào)角。有失調(diào)角之后，步進(jìn)電機(jī)就產(chǎn)生一個(gè)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩（也稱為電磁轉(zhuǎn)矩），這時(shí)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的性，近似為正弦曲線。該矩角特性上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩最大值稱為最大靜轉(zhuǎn)矩Tsmax。4.2.3 運(yùn)行特性2.矩角特性族每一曲線依次錯(cuò)開的電角度se=2/kmwww.PLcW4.2.3 運(yùn)行特性3.動(dòng)態(tài)特性1)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定區(qū):動(dòng)穩(wěn)定區(qū)指步進(jìn)電機(jī)從一種通電狀態(tài)切換到另種通電狀態(tài)時(shí)，不引起失步的區(qū)域。步進(jìn)電機(jī)初始狀態(tài)時(shí)的矩角特性如圖曲線“0”O(jiān)所示。若電機(jī)空載，則轉(zhuǎn)子處于穩(wěn)定平衡點(diǎn)處。輸0入一個(gè)脈沖、通電狀態(tài)改變后，矩角特性變?yōu)榍€“1”，轉(zhuǎn)子新的O1穩(wěn)定平衡點(diǎn)為。在改變通電狀態(tài)時(shí)，只有當(dāng)轉(zhuǎn)子起始位

6、置位于ab之間才能使它向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)達(dá)到該穩(wěn)定平衡位置。因此，區(qū)間ab稱為電機(jī)空載時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定區(qū)。www.PLcW3.動(dòng)態(tài)特性2)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tq:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩要比最大靜轉(zhuǎn)矩小 .電機(jī)能帶動(dòng)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩值可由矩角特性族上相鄰的兩條矩角特性的交點(diǎn)所決定 , Tsl就是最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩值，有時(shí)也稱它為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 .最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩T（0.30.5）Ts maxsl3.動(dòng)態(tài)特性無阻尼振蕩過程兩相交換時(shí)，轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子齒正對(duì)定子極的瞬間，電磁轉(zhuǎn)矩為零，但轉(zhuǎn)速不為零，轉(zhuǎn)子繼續(xù)， 進(jìn)而受反向轉(zhuǎn)距，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速減為零。由此，若繞組通電脈沖的間隔時(shí)間大于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)電過渡過程所需的時(shí)間，這時(shí)電動(dòng)機(jī)

7、為步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài).如果在過程中沒有阻尼及其它能量損耗，轉(zhuǎn)子的之間往復(fù)進(jìn)行的振蕩過程。是在4) 連續(xù)運(yùn)行時(shí)的低頻共振現(xiàn)象在低頻范圍內(nèi)，脈沖間隔時(shí)間較長(zhǎng)，電機(jī)起動(dòng)和保持同步， 不成問題。來說在特殊情況下，如果脈沖頻率等于電動(dòng)機(jī)的自然頻率，則在第個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)子恰好振蕩一個(gè)周期，即轉(zhuǎn)子角位移又回到接近零的位置。若在這一瞬間加入第二個(gè)脈沖，由于轉(zhuǎn)子位置在第一個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)沒有改變，因而離開新的第二個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)子振平衡位置為二倍步距角。相應(yīng)在大振幅就是二倍步距角了，但振蕩頻率不變。這樣在加入的瞬間，轉(zhuǎn)子的位置仍處于接近角位移為零的位置，同樣繼續(xù)下去。轉(zhuǎn)子振蕩的振幅越來越大，電機(jī)起動(dòng)不起來，這就是低

8、頻共振現(xiàn)象。如果電機(jī)沒有阻尼，當(dāng)脈沖頻率等于自然頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)就完全失控、轉(zhuǎn)子僅來回振蕩而不能起動(dòng)。在電機(jī)有較強(qiáng)阻尼時(shí)，即使在主共振頻 率時(shí)，也能保持不失步，并能方便的起動(dòng)，只是有比較強(qiáng)的起始振蕩。號(hào)頻率對(duì)運(yùn)行的影響Ø 矩頻特性運(yùn)行曲線起動(dòng)曲線在這個(gè)輸出轉(zhuǎn)矩區(qū)間，步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的輸入脈沖頻率必須緩慢增加f stf,s是t步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)頻率的最高脈沖頻率.指它在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，能夠不失步地起動(dòng)步進(jìn)電機(jī)在起動(dòng)后，當(dāng)脈沖頻率連續(xù)上升時(shí)，能不失步運(yùn)行的最高脈沖頻,f稱sm為該電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率.率fsm要比起動(dòng)頻率。3)脈沖信號(hào)頻率對(duì)運(yùn)行的影響(a)(b)(c)頻率很低（接近矩形波）頻率增高

9、（波形畸變）；頻率很高（I 下降到I/ ）f 過高使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不起來；故運(yùn)行而停下。4.)轉(zhuǎn)子機(jī)械慣性對(duì)運(yùn)行的影響Ø 慣頻特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)慣頻特性連續(xù)運(yùn)行時(shí)的慣頻特性受機(jī)械慣性作用，在啟動(dòng)階段，轉(zhuǎn)子落后于應(yīng)轉(zhuǎn)過的角度，會(huì)跟上來，嚴(yán)重（）時(shí)會(huì)啟f­動(dòng)­不起來。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因慣性作用，經(jīng)過幾次振蕩后才停下來，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起失步。措施：采用阻尼，消除或減弱步進(jìn)電機(jī)的振蕩。4.2.3主要性能指標(biāo)和注意事項(xiàng)1.主要性能指標(biāo)1) 步距角2) 最大靜轉(zhuǎn)矩3) 空載起動(dòng)頻率最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩f0stfsmT（0.30.5）Ts maxsl4) 連續(xù)運(yùn)行頻率5) 慣-頻曲線，矩-頻曲

10、線.2.4 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)脈沖分配器方向電平復(fù)位脈沖信號(hào)硬件環(huán)形分配器C相驅(qū)動(dòng)電路B相驅(qū)動(dòng)電路環(huán)形分配器A相驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)2.環(huán)分脈沖經(jīng)并行I/O接口輸出至步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各相，。環(huán)行分配器3.使用方便，接口簡(jiǎn)單，專業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量可靠，成本 如：CH250三相繞組分頻器 ；L297和PMM8714兩相繞組分頻器；PMM8713五相繞組電機(jī)分頻器等。方向CH250 管腳定義與三相六拍工作狀態(tài)的接線圖四相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：PL Wl.2.4驅(qū)動(dòng)電路Ø 各相繞組都是開關(guān)工作，即脈沖式供電Ø 各相繞組都是繞在鐵芯上的線圈，所以都有較大的電感，繞組通電時(shí)電流上升受到限制

11、，影響繞組電流的大?。ㄐ枰獪p小TL）Ø 繞組斷電時(shí)，電感將維持繞組中的已有電流不能突變，使繞組中的電流不能立即截止，為了使電流盡快衰減，必須設(shè)計(jì)續(xù)流回路。Ø 為了提高步進(jìn)電機(jī)的高頻工作特性，希望在高頻時(shí)步進(jìn)電機(jī)的工作電流波形盡可能接近的上升沿和下降沿變陡。形，即應(yīng)盡可能使電流.2.4驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路一種脈沖放大電路，使脈沖具有一定的功率驅(qū)動(dòng)能力。要求：提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的；提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)性。1.單電壓限流型驅(qū)動(dòng)電路1.2.VT（晶體管）無觸點(diǎn)開關(guān)L（電動(dòng)機(jī)繞組） L 中電流不能突變，經(jīng)3t（時(shí)間常數(shù)t = L ）時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)態(tài)電流（L繞組電感，r繞組電阻）.t r，嚴(yán)重影

12、響啟動(dòng)頻率。­­ ( r ¯¯ )L，縮短 i 上升的過渡時(shí)3.R（串聯(lián)電阻）間，提高工作速度。t =¯¯r + R4.C（并聯(lián)電容或電容）C上的電壓不能突變，在截止到導(dǎo)通的瞬間，電源電壓全落在繞組上，5.V(二極管)VT截止時(shí)起續(xù)組產(chǎn)生的反電勢(shì)擊穿。RD（串聯(lián)電阻） i ¯¯ ，使 i 波形后沿變陡。用，以防繞6.缺點(diǎn)：R上有功率損耗2高低壓切換型驅(qū)動(dòng)電路1. 采用高壓和低壓兩種電壓供電。t1 - t2時(shí)間，VT1和VT2飽和導(dǎo)通，80V經(jīng)過VT1和2.VT2加到L上， i ­­。t2i3.

13、到時(shí)（定時(shí)方式）或上升到某一數(shù)值（方式）， Ub 2為低電平，VT2截止，L的電流由12V電源經(jīng)VT1維持， i ¯ 到4. 到 t3 時(shí)， Ub1為低電平，VT1截止， i ¯ ，I0。5. Ub1 由脈沖分配器經(jīng)幾級(jí)電流放大獲得，Ub 2 由定時(shí)或裝置再經(jīng)脈沖變壓器獲得。優(yōu)點(diǎn)：功耗小，啟動(dòng)力矩大，突跳頻率和工作頻率高。缺點(diǎn)：大功率管數(shù)量多用一倍，增加了驅(qū)動(dòng)電源。3.斬波恒流源驅(qū)動(dòng)電路5.細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的目的：整步運(yùn)轉(zhuǎn)或半步運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上，不改變步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)，提高步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、精度。細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的基本工作原理：對(duì)每一脈沖，細(xì)分使其電流逐步增加達(dá)到脈沖的最大電流

14、（Imax），又逐步減少達(dá)到脈沖的最小電流（0）可實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)轉(zhuǎn)、分辨，以及提高步進(jìn)精度。wt常用的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路工作原理：由基極開關(guān)電壓U1U5多路功率開關(guān)管VTd1VTd5的通斷，從而功放管VT的導(dǎo)通電流大小，即步進(jìn)電機(jī)線圈繞組電流的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)量的細(xì)分。特點(diǎn)：功率開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，功耗很低，但器件多、體積大。iwtiwwUt多路功率開關(guān)細(xì)分電路五、步進(jìn)電機(jī)選型設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來了。0.0010.00250.0050.01精密機(jī)床數(shù)控機(jī)床機(jī)床1、脈沖當(dāng)量：步進(jìn)電機(jī)每接受=一個(gè)脈沖為作臺(tái)

15、mm走/p過ul的se位移0.1bl 0.15d= 360 i如下圖，步進(jìn)電機(jī)通過絲杠螺母副帶動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，其脈沖當(dāng)量為：指令脈沖設(shè)計(jì)時(shí)，先根據(jù)精度選定，再根據(jù)負(fù)載確定步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)，并選定絲杠的導(dǎo)程L,計(jì)算出傳動(dòng)比i后，最后設(shè)計(jì)傳動(dòng)齒輪的各參數(shù)等。驅(qū)動(dòng)器M2、最大靜轉(zhuǎn)矩Tmax與、拍數(shù)根據(jù) TL（3050%）Tmax選擇Tmax其中TL為把負(fù)載折合到步進(jìn)電機(jī)軸的負(fù)載力矩，若、拍數(shù)較多，可選0.5，否則選0.3，考慮回路的度，取較少的。3、最高運(yùn)行頻率與速度.根據(jù)工作臺(tái)的最高速度vmax選擇步進(jìn)電機(jī)最高運(yùn)行頻率fmaxvmaxfmax d£4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與加性能步進(jìn)電機(jī)的加性能與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

16、所產(chǎn)生的慣性力矩有關(guān)= J dw慣性力矩：M edt轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角步。度越大，步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)頻率越低，加性能越差，越容易失通過減小步距角和減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量性能4.3 交流伺服電機(jī)及其4.3 交流伺服電機(jī)及其永磁同步型（SM）伺服電動(dòng)機(jī)也稱無刷DC伺服電機(jī)電磁感應(yīng)型（IM）伺服電動(dòng)機(jī)KW級(jí)以上用IM 電機(jī)。DC伺服電機(jī)因利用碳刷整流，需要防止整流火花，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在過負(fù)載轉(zhuǎn)矩上受到限制。無刷DC伺服電機(jī)無整流界限，轉(zhuǎn)矩隨所用磁鐵材質(zhì)而異， 到額定轉(zhuǎn)速為止都可以輸出大轉(zhuǎn)矩，可用于高轉(zhuǎn)速、高輸出轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)。4.4 交流伺服電機(jī)及其4.4.1常用交流伺服電動(dòng)機(jī)永磁同步型（SM）伺服電動(dòng)機(jī)1）無刷直流伺服電電

17、流(The Brushless DC Motor)BDCM2）交流永磁同步電機(jī)正弦波信號(hào)(Permanent Magnet SynchronousMotor) PMSM應(yīng)用最廣4.4.1常用交流伺服電動(dòng)機(jī)永磁同步型（SM）伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理當(dāng)定子三相繞組通上交流電后，便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，圖中用另對(duì)旋轉(zhuǎn)磁極表示，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將以同步轉(zhuǎn)速ns旋轉(zhuǎn)。由于磁極同性相斥，異子旋轉(zhuǎn)磁極與轉(zhuǎn)子的永磁磁極互相吸引，并帶著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子也將以同步轉(zhuǎn)速ns與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子加上負(fù)載轉(zhuǎn)矩后，轉(zhuǎn)子磁極軸線將落后定子磁場(chǎng)軸線一個(gè)角，隨著負(fù)載增加，角也隨之增大，負(fù)載減小時(shí)， 角也減小，只要不超過一定限度，轉(zhuǎn)

18、子始終跟著定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以恒定的同步轉(zhuǎn)速ns旋轉(zhuǎn)。永磁同步型（SM）伺服電動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)是可以用一個(gè)與電源頻率一致的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，而不受負(fù)載變化影響。因此，多用于恒轉(zhuǎn)速。4.4.1常用交流伺服電動(dòng)機(jī)永磁同步型（SM）伺服電動(dòng)機(jī)圖72 永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)縱剖面1-定子；2-轉(zhuǎn)子；3-壓板；4-定子三相繞組；5-脈沖編碼器；6-出線盒與DC伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)相反，轉(zhuǎn)子由永磁n鐵，定子上有繞組，按照轉(zhuǎn)子磁圖71 永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)橫剖面1-定子；2-永久磁鐵；3-軸向通風(fēng)孔；4-轉(zhuǎn)軸極的位置，定子繞組電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)主磁通矢量電流的獲得對(duì)電機(jī)的速度和位置，從而。4.4 交流伺服電機(jī)及其1）無刷直流伺服電機(jī)BD

19、CM4.4 交流伺服電機(jī)及其2) 交流永磁同步電機(jī)PMSM目的：輸入正弦信號(hào)的頻率以轉(zhuǎn)速，以電流（平均電壓）轉(zhuǎn)矩。正弦脈寬調(diào)制（S）變壓變頻器交直交變壓變頻器的原理框圖如下：SUIURM3UR整流器固定電壓不可控整流器，常采用六個(gè)二級(jí)管橋式整流器結(jié)構(gòu)將交流變?yōu)橹绷?，電壓幅值不變。為逆變器的供電。UI 逆變器由六個(gè)功率開關(guān)器件組成，常采用大功率晶體管。其極（大功率晶體管GTR為基極）輸入由基準(zhǔn)正弦波（由速度指令轉(zhuǎn)化過來的）和三角波疊加出來的S調(diào)制波（等幅、不等寬的矩形脈沖波） ，使這些大功率晶體管按一定規(guī)律導(dǎo)通、截止，輸出一系列S電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。永磁同步型伺服電動(dòng)機(jī)的S逆變器屬于交直交變頻裝置，它先將50Hz交流市電經(jīng)S整流變壓器變到所需電壓后，經(jīng)二極管整流和電容濾波，形成恒定直流電壓，再送入常用6個(gè)大功率晶體管的逆變器主電路，輸出三相頻率和電壓均可調(diào)整的等效于正弦波的脈寬調(diào)制波波)，即可拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。(S把1個(gè)正弦半波分成N等分，然后把每一等分的正弦曲線與橫坐標(biāo)軸所包圍的面積1個(gè)與此面積相等的等高矩形脈沖來代替，這樣可得到N個(gè)等高而不等寬的脈沖序列。它對(duì)應(yīng)著1個(gè)正弦波的半周，對(duì)正負(fù)半這樣處理，即可得到相應(yīng)的2N個(gè)脈沖，這就是與正弦波等效的正弦脈寬調(diào)制波。圖714S變頻器主電路原理與電機(jī)線電壓波形（a）原理圖；（b）線電壓波形圖。永磁同步型伺服電動(dòng)機(jī)的S如何用一系列等