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全数字式交流伺服电机作为执行电动机。在控制方式上用脉冲串和方向信号实现。

交流伺服电动机的简介

交流伺服电动机（英文名称：alternating current servomotor），是将电能转变为机械能的一种机器。
交流伺服电机也是无刷电机， 分为同步和异步电机， 目前运动控制中一般都用同步电机， 它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速 降低。因而适合做低速平稳运行的应用。

交流伺服电动机的构成与原理

交流伺服电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。

交流伺服电动机主要由定子部分和转子部分组成，其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同，在定子铁心中也安放着空间互成90度电角度的两相绕组（其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组）。 运行时励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压， 控 制绕组上则加大小或相位随信号变化的控制电压。 转子的结构形式笼型转子和空心杯型转子 两种。笼型转子的结构与一般笼型异步电动机的转子相同，但转子做的细长，转子导体用高 电阻率的材料作成。 其目的是为了减小转子的转动惯量， 增加启动转矩对输入信号的快速反 应和克服自转现象。 空心杯形转子交流伺服电动机的定子分为外定子和内定子两部分。 外定 子的结构与笼型交流伺服电动机的定子相同， 铁心槽内放有两相绕组。 空心杯形转子由导电 的非磁性材料（如铝）做成薄壁筒形，放在内、外定子之间。杯子底部固定于转轴上，杯臂 薄而轻，厚度一般在 0.2—0.8mm，因而转动惯量小，动作快且灵敏。 交流伺服电动机的工作原理和单相异步电动机相似，LL 是有固定电压励磁的励磁绕组，LK 是有伺服放大器供电的控制绕组，两相绕组在空间相差 90°电角度。如果 IL 与 Ik 的相位差 为 90°， 而两相绕组的磁动势幅值又相等， 这种状态称为对称状态。 与单相异步电动机一样， 这时在气隙中产生的合成磁场为一旋转磁场， 其转速称为同步转速。 旋转磁场与转子导体相 对切割，在转子中产生感应电流。转子电流与旋转磁场相互作用产生转矩，使转子旋转。 如 果改变加在控制绕组上的电流的大小或相位差，就破坏了对称状态，使旋转磁场减弱，电动 机的转速下降。电机的工作状态越不对称，总电磁转矩就越小，当除去控制绕组上信号电压 以后，电动机立即停止转动。这是交流伺服电动机在运行上与普通异步电动机的区别。

交流伺服电动机的转速控制方式

（1）幅值控制 控制电流与励磁电流的相位差保持 90°不变，改变控制电压的大小。

（2） 相位控制 控制电压与励磁电压的大小，保持额定值不变，改变控制电压的相位。

（3）幅值—相位控制 同时改变控制电压幅值和相位。交流伺服电动机转轴的转向随控制 电压相位的反相而改变。

交流伺服电动机的速度控制原理

一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式 。

1、速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置 信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最 终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加了整个系统的定位精度。

2、转矩控制：转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载情况下产生）。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小，也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

3、位置控制：位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。