了解交流伺服电动机的结构与工作原理；了解交流伺服电动机控制与调速的技术。

控制电机是在普通旋转电机的基础上发展起来的，其基本原理与普通旋转电机并无本质区别。 不过，普通旋转电机的主要任务是完成能量的转换，使用者对它们的要求主要是提高效率等经济指标以及起动和调速等性能。 控制电机的主要任务是完成控制信号的传递和转换。

控制电机的使用场合不同，用途不一样，对其性能指标要求也不一样。 控制电机主要用于自动控制系统和计算装置中，着重于特性的精度和对控制信号的快速响应等。

控制电机输出功率较小，一般从数百毫瓦到数百瓦，但在大功率的自动控制系统中，控制电机的输出功率可达数十千瓦。 控制电机已成为现代工业自动化系统、现代科学技术和现代军事装备中必不可少的重要设备。 它的使用范围非常广泛，如机床加工过程的自动控制和自动显示，阀门的遥控，火炮和雷达的自动定位，舰船方向舵的自动操纵，飞机的自动驾驶，遥远目标位置的显示以及电子计算机、自动记录仪表、医疗设备、录音、录像、摄影等方面的自动控制系统。

本项目主要通过PLC 对步进电动机进行控制，要学生掌握伺服电动机、步进电动机的控制方式，帮助他们理解和掌握各控制模式下的伺服电动机、步进电动机的运行特点与方法。

任务1　直流伺服电动机控制与调速技术

了解直流伺服电动机的结构与工作原理；了解直流伺服电动机的控制方式和运行特性。

任务2　交流伺服电动机控制与调速技术

了解交流伺服电动机的结构与工作原理；了解交流伺服电动机的控制方式和运行特性。

任务3　PLC 实现交流伺服电动机调速应用实例。

“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象静止不动；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。

伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统，由检测部分、误差放大部分、执行部分及被控对象组成，一般具有以下特点：

（1） 精度高。

（2） 稳定性好。

（3） 响应快速。

（4） 调速范围宽。

（5） 低速大转矩。(www.daowen.com)

（6） 能够频繁地起动、制动以及正反转切换。

伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种；按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统，模拟伺服和功率伺服系统，位置伺服、速度伺服和加速度伺服系统等。

电气伺服系统根据电气信号可分为直流伺服系统和交流伺服系统两大类。 交流伺服系统又有感应电机伺服系统和永磁同步电机伺服系统两种。

伺服电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，将电信号转换为轴上的转角或转速，以带动被控对象。

伺服电动机分为交流伺服电动机和直流伺服电动机，其分别如图3-1 和图3-2 所示。

图3-1　交流伺服电动机

图3-2　直流伺服电动机

伺服电动机的最大特点：

在有控制信号输入时，伺服电动机就转动；没有控制信号输入时，它就停止转动。 改变了控制电压的大小和相位（或极性），就改变了伺服电动机的转速和转向。

伺服电动机与普通电机相比具有以下特点：

（1） 调速范围宽广。 伺服电动机的转速随控制电压改变，其能在宽广的范围内连续调节。

（2） 转子的惯性小，即能实现迅速起动、停转。

（3） 控制功率小，过载能力强，可靠性好。

伺服电动机在雷达、卫星通信天线中的应用如图3-3 所示。

图3-3　伺服电动机在雷达、卫星通信天线中的应用