電機(jī)種類性能及特點(diǎn)比較

1、各種電機(jī)列表比較電機(jī)分類構(gòu)造工作原理起動反轉(zhuǎn)調(diào)速機(jī)械特性及應(yīng)用勵磁方式三相異步電動機(jī)1、定子：定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座。1、 2、轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸。分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。（繞線式轉(zhuǎn)子繞組接成Y型；可將附加電阻入轉(zhuǎn)子電路，改善起動性能和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。）通入三相異步電動機(jī)定子繞組的三相電流共同產(chǎn)生合成磁場，該磁場隨著電流的交變在空間不斷地旋轉(zhuǎn)，故稱為旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，產(chǎn)生感應(yīng)電 動勢，進(jìn)而在閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。1、直接起動：在供電變壓器容量較大，電動機(jī)容量較?。~定功率在7.5kW以下）時，三相異步電動機(jī)可以直接

2、起動。常使用的電器有:組合開關(guān)(刀開關(guān))、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器和按鈕等。組合開關(guān)多用于電源的引入。2、鼠籠式三相異步電動機(jī)降壓起動：當(dāng)鼠籠式三相異步電動機(jī)容量較大，而電源容量不夠大時，為了限制起動電流，避免電網(wǎng)電壓顯著下降，需采用降壓起動，降壓起動只適用于空載與輕載起動。如采用星形一三角形起動或自耦變壓器降壓起動。（如果電動機(jī)在工作時其定子繞組為三角形聯(lián)接方式，那么在起動時把它聯(lián)成星形，等到轉(zhuǎn)速接近額定值時再改接成三角形，就是Y-起動。）；自耦變壓器起動適用于、正常運(yùn)行定子連成星形；、容量較大；、較大起動轉(zhuǎn)矩； 3、 繞線式三相異步電動機(jī)常采用轉(zhuǎn)子回路串接變電阻起動或轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變

3、阻器起動。只要將接到電源的任意二根線對調(diào)即可。有兩種控制電路：1、觸頭 聯(lián)鎖電路；2、復(fù)式按鈕和觸頭聯(lián)鎖電路；n=60fP（1-S）三種調(diào)速方案：改變電源頻率f、改變繞組磁極對數(shù)P以及改變轉(zhuǎn)差率S。其中改變電源頻率調(diào)速其調(diào)速范圍寬，技術(shù)成熟，具體方法有：變頻機(jī)組、交一直一交變頻和交一交變頻。改變轉(zhuǎn)差率S的調(diào)速方法只能在繞線式轉(zhuǎn)子電動機(jī)中使用。在轉(zhuǎn)子回路中串接附加電阻。當(dāng)負(fù)載在空載與額定值之間變化時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化不大，稱為硬機(jī)械特性。非常適用于一般金屬切削機(jī)床。（一）、額定轉(zhuǎn)矩；電動機(jī)在額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩，它可從電動機(jī)銘牌上的額定功率（輸出機(jī)械功率）和額定轉(zhuǎn)速求得，即TN=9550×

4、PN/nN（Nm）； （二）最大轉(zhuǎn)矩Tmax從機(jī)械特性曲線上看，轉(zhuǎn)矩有一個最大值，稱為最大轉(zhuǎn)矩或臨界轉(zhuǎn)矩Tmax。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩時，電動機(jī)將發(fā)生所謂“悶車”現(xiàn)象。因此，最大轉(zhuǎn)矩也表示電動機(jī)短時允許過載能力。電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩TN要比Tmax小，兩者之比稱為過載系數(shù)，即一般三相異步電動機(jī)的過載系數(shù)為1.62.5。在選用電動機(jī)時，必須考慮可能出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。然后根據(jù)所選電動機(jī)的過載系數(shù)算出電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，其值必須大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。否則就要重選電動機(jī)。（三）起動轉(zhuǎn)矩TQ電動機(jī)剛起動（n = 0 ,S = 1）時的轉(zhuǎn)矩稱起動轉(zhuǎn)矩。在剛起動時，轉(zhuǎn)子電流比較大，但起動轉(zhuǎn)矩實(shí)際上并不大，它與額定

5、轉(zhuǎn)矩之比約為1.0 2.0。一般機(jī)床的主電動機(jī)都是空載起動，對起動轉(zhuǎn)矩沒有什么要求。但對于諸如起重用的電動機(jī)，因?yàn)槭窃趲ж?fù)載的情況下起動，因此應(yīng)采用起動轉(zhuǎn)矩較大一點(diǎn)的。同步電動機(jī)定子：電樞；轉(zhuǎn)子：磁級，其鐵芯上繞有勵磁繞組，采用直流勵磁。當(dāng)同步電動機(jī)的電樞繞組與三相交流電源接通時，由于轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸上的生產(chǎn)機(jī)械是有慣性的，而旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)得又快，結(jié)果是同步電動機(jī)自己不能起動。必須采用一定的方法來起動同步電動機(jī)。通常采用所謂異步起動法。就是在磁極的極掌上裝有和鼠籠式繞組相似的起動繞組，讓同步電動機(jī)象異步電動機(jī)那樣先起動起來。當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時，將開關(guān)合在勵磁機(jī)上，使轉(zhuǎn)子勵磁。這時，旋轉(zhuǎn)磁場就能

6、緊緊地牽引著轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。此后，兩者轉(zhuǎn)速保持相等（同步）即同步電動機(jī)的異步起動電路轉(zhuǎn)子繞組中通的是直流電。當(dāng)電源頻率f一定時，同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n是恒定的，不隨負(fù)載而變化。所以，它的機(jī)械特性曲線n = f（T）是一條與橫軸平行的直線。應(yīng)用：主要用于恒速的、容量較大的驅(qū)動中。直流電動機(jī)1、定子：主磁極、換向極、電刷裝置、機(jī)座；2、轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇。直流電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子的作用是在勵磁繞組中通入直流電流勵磁而產(chǎn)生磁場；轉(zhuǎn)子的作用是通電后產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。直流電源通電導(dǎo)線在磁場中會受到電磁力作用，其方向由左手定則確定。直接起動直流電動機(jī)是絕對不允許的。為了限制起動電流

7、，通常在轉(zhuǎn)子繞組電路中串聯(lián)接入一個起動變阻器RQ，要改變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，關(guān)鍵在于改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。根據(jù)左手定則，改變轉(zhuǎn)子繞組電流的方向或者改變勵磁電流的方向（即改變磁場的方向），都可以達(dá)到改變電磁轉(zhuǎn)矩方向的目。將轉(zhuǎn)子繞組兩端的接頭對調(diào)或者將勵磁繞組兩端的接頭對調(diào)，都能夠使電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向，從而使其反轉(zhuǎn)。三種調(diào)速方法：1、改變磁通的調(diào)速：為恒功率調(diào)速通常只是減小磁通將轉(zhuǎn)速往上調(diào)。適用于轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速約成反比而輸出功率基本上不變的場合，例如用于切削機(jī)床中。2、改變外加電壓的調(diào)速：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，通常是通過降低電壓將轉(zhuǎn)速往下調(diào)。這種調(diào)速方法為，起重設(shè)備多采用這種調(diào)速方法。3、改變轉(zhuǎn)子繞組回路電阻的調(diào)

8、速方法需在轉(zhuǎn)子繞組電路中串聯(lián)一個調(diào)速用的變阻器。有較大的功率損失，應(yīng)用范圍不廣。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將隨著負(fù)載的增加稍有降低，但降低的幅度不大，可以看成是近于恒速的電動機(jī)。亦即并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性比較硬。應(yīng)用：它的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的調(diào)速性能和較大的起動轉(zhuǎn)矩，因而廣泛地應(yīng)用于要求調(diào)速性能較高和較大起動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械。但直流電動機(jī)的制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，維護(hù)較困難，可靠性較差。（一）直流他勵電動機(jī)勵磁電流是由另外的直流電源（如蓄電池組）供給的。（二）直流并勵電動機(jī)勵磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組并聯(lián)，但勵磁繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)繞得很多，因此具有較大的電阻，使通過它的勵磁電流較小。（三）直流串勵電動機(jī)勵磁繞組

9、與轉(zhuǎn)子繞阻串聯(lián)，為使勵磁繞組不引起大的損耗和電壓降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以串勵繞組通常用較粗的導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)也較少。（四）直流復(fù)勵電動機(jī)有兩個勵磁繞組，一個與轉(zhuǎn)子繞組并聯(lián)，另一個與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)，電動機(jī)中的磁通由這兩個繞組內(nèi)的勵磁電流共同產(chǎn)生。步進(jìn)電動機(jī)（反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)）1.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)。電動機(jī)定子有A、B、C三對磁極。在相對的磁極上繞有A、B、C三相控制繞組。 轉(zhuǎn)子上相鄰兩齒所對應(yīng)的空間角度為齒距角。齒距角為：（5-1）式中-轉(zhuǎn)子齒數(shù)。當(dāng)A、B、C三對磁極的繞組依次輪流通電時，則A、B、C三對磁極就依次輪流產(chǎn)生磁場吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。首先，當(dāng)A相繞組通電，B、C兩相斷電時，轉(zhuǎn)子的齒1、

10、3分別被定子磁極吸引而對齊。然后，A相斷電，B相通電，于是轉(zhuǎn)子的2、4兩齒被定子磁極吸引，這時轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)了。接下去B相斷電，C相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與定子磁極軸線對齊，轉(zhuǎn)子又逆時針轉(zhuǎn)過了。這種按ABCABCA順序輪流通電的方式稱為三相單三拍。"三相"是指定子有三相繞組A、B、C，"單"是指每次只有一相繞組單獨(dú)通電，"三拍"是指經(jīng)過三次經(jīng)過切換控制繞組的通電狀態(tài)為一個循環(huán)。每一拍，即輸入一個脈沖信號，都使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個角度，稱之為步距角。其計(jì)算公式如下：（52）式中：N-運(yùn)行拍數(shù)，；m-步進(jìn)電動機(jī)的相數(shù)；-步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)K-與通電方

11、式有關(guān)的系數(shù)，是拍數(shù)與相數(shù)比例系數(shù)，如單拍或雙拍時k=1，單、雙拍時K=2。上述三相單三拍反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的步距角時為：步進(jìn)電動機(jī)是一種同步電動機(jī)：由于輸入一個脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)，脈沖電源頻率為f,則步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為：（5-3）式中：f-控制脈沖頻率，即步進(jìn)電動機(jī)每秒接收的脈沖數(shù)；1、步進(jìn)電動機(jī)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速主要取決于脈沖的頻率，移動的總位移取決于總的脈沖數(shù)。其步距值不受各種干擾因素的影響。 （2）步距誤差不長期積累。步進(jìn)電動機(jī)每走一步所轉(zhuǎn)過的角度（實(shí)際步距值）與理論步距值之間總有一定的誤差。從某一步到任何一步，也總會有一定的累積誤差，但每轉(zhuǎn)一圈的累積誤差為零。（3）控

12、制性能好。起動、停止、反轉(zhuǎn)及其他任何運(yùn)動方式的改變，都在少數(shù)脈沖內(nèi)完成。在一定的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行時，任何運(yùn)動方式都不會丟步。2、分類：步進(jìn)電動機(jī)的種類很多，有多種分類方法。若按工作原理分類，則可將步進(jìn)電動機(jī)分為：反應(yīng)式（磁阻式）步進(jìn)電動機(jī)電磁式步進(jìn)電動機(jī)永磁式步進(jìn)電動機(jī) 永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)。其中反應(yīng)式和永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)比較常用。3.步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)。步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)有：（1）步距精度。空載時，以單脈沖輸入，步進(jìn)電動機(jī)的實(shí)際步距角與理論步距角之差稱為靜態(tài)步距角誤差，以偏差的角度或相對百分?jǐn)?shù)來衡量。我國生產(chǎn)的步進(jìn)電動機(jī)的步距精度一般在±10±30分的范圍

13、，有些可達(dá)±2±5分。（2）最大靜轉(zhuǎn)距。轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)時，能與最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡的電磁轉(zhuǎn)矩稱為步進(jìn)電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。它是衡量步進(jìn)電動機(jī)帶負(fù)載能力的主要指標(biāo)。 （3）起動頻率。使步進(jìn)電動機(jī)能夠由靜止定位狀態(tài)不失步地起動，并進(jìn)入正常運(yùn)行的控制脈沖最高頻率，稱為起動頻率。在電動機(jī)空載情況下，稱為空載起動頻率。在有負(fù)載情況下，不失步起動所允許的最高頻率將大大降低。（4）連續(xù)運(yùn)行頻率。步進(jìn)電動機(jī)起動后，其轉(zhuǎn)速將跟隨控制脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的控制脈沖的最高頻率，稱為連續(xù)運(yùn)行頻率的最高工作頻率。步進(jìn)電動機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率隨負(fù)載的增大而下降，但步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)高于其起動頻率。（

14、二）步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源，必須使其定子勵磁繞組順序通電，并具有一定功率的電脈沖信號，步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行性能是步進(jìn)電動機(jī)和驅(qū)動電源的綜合體現(xiàn)。驅(qū)動電源應(yīng)該滿足以下基本要求：1.電源的相數(shù)、通電方式、電壓、電流應(yīng)與步進(jìn)電動機(jī)的基本參數(shù)相適應(yīng)；2.能滿足步進(jìn)電動機(jī)起動頻率和運(yùn)行頻率的要求；3.工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；4.成本低，效率高，安裝和維護(hù)方便。驅(qū)動電源通常由環(huán)形分配器和功率驅(qū)動器組成。環(huán)形分配器的功能將CNC裝置的插補(bǔ)脈沖，按步進(jìn)電動機(jī)所要求的規(guī)律分配給功率驅(qū)動器的各相輸入端，以控制步進(jìn)電動機(jī)勵磁繞組的導(dǎo)通或關(guān)斷。由于電動機(jī)有正反轉(zhuǎn)要求，所以環(huán)形分配器的輸出是周期性的，又是可逆的。功率驅(qū)動器或稱

15、功率放大電路其主要作用是將環(huán)形分配器輸出的脈沖信號放大，以使用足夠的功率來驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)。永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。它的定子分為若干極，極上有齒和控制線圈。轉(zhuǎn)子由環(huán)行磁鋼及兩段鐵芯組成，環(huán)形磁鋼在轉(zhuǎn)子的中部，軸向充磁。由于它的磁路內(nèi)含有永久磁鋼，故當(dāng)定子繞組斷電后仍具有一定的定位轉(zhuǎn)矩。而從定子或轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體來看，又像反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，故稱為永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)，又稱為混合式步進(jìn)電動機(jī)。永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)是步進(jìn)電動機(jī)的最新發(fā)展，從發(fā)展趨勢來看，它將取代反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)。直流主軸電動機(jī)數(shù)控機(jī)床直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)中所用的直流主軸電動機(jī)與普通直流電動機(jī)基本

16、相同。其定子也有主磁極和換向磁極，采用矽鋼片疊成。1、在主磁極上除了繞有主磁極繞組外，還繞有補(bǔ)償繞組，其作用是為了抵消轉(zhuǎn)子反應(yīng)磁動勢對氣隙主磁通的影響，改善電動機(jī)的調(diào)速性能。換向磁極的作用是為了改善電動機(jī)的換向性能。2、直流主軸電動機(jī)都采用軸向強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻或熱管冷卻，以改善冷卻效果，避免電動機(jī)熱量傳到主軸。3、電動機(jī)尾部還同軸安裝有測速發(fā)電機(jī)作為速度反饋元件。直流主軸電動機(jī)的速度控制關(guān)系無論在靜態(tài)還是在動態(tài)都成立，這就保證了電動機(jī)的良好的靜、動態(tài)轉(zhuǎn)矩控制特性、從而得到優(yōu)良的調(diào)速性能。為雙域調(diào)速系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)子繞組控制回路和磁場控制回路兩部分組成。在轉(zhuǎn)子繞組控制回路中，通過改變轉(zhuǎn)子繞組電壓（即外加電

17、壓）調(diào)速，適于基本速度以下的恒轉(zhuǎn)矩范圍。在磁場控制回路中，通過改變勵磁電流（即改變磁通）調(diào)速，為恒功率調(diào)速，適于基本速度以上的恒功率范圍。直流主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一速特性曲線圖中，曲線1為pn曲線、曲線2為Tn曲線。由圖可見，在基本速度以下為恒轉(zhuǎn)矩范圍，在基本速度以上為恒功率范圍。通常恒轉(zhuǎn)矩速度范圍與恒功率速度范圍之比為1:2。直流主軸電動機(jī)一般都能承受150%的過載載荷。進(jìn)給直流伺服電動機(jī)在數(shù)控機(jī)床的直流進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，多采用永磁直流伺服電動機(jī)作為驅(qū)動元件。永磁直流伺服電動機(jī)由電動機(jī)本體和檢測部件組成。電動機(jī)本體主要由機(jī)殼、定子磁極和轉(zhuǎn)子三部分組成。反饋用的檢測部件有高精度的測速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)

18、變壓器以及脈沖編碼器等，它們同軸安裝在電動機(jī)的尾部（非軸伸出端）。永磁直流伺服電動機(jī)的定子磁極是一個永磁體。永磁直流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子分為普通型和小慣量型兩類。普通型的與一般直流電動機(jī)相比，轉(zhuǎn)子鐵芯長度對直徑的比大些，氣隙小些。小慣量型轉(zhuǎn)子又可分無槽轉(zhuǎn)子、空心杯形轉(zhuǎn)子和印刷繞組轉(zhuǎn)子。（其中無槽的可有永磁和電磁勵磁兩種方式）三種小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動機(jī)的共同特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子慣量小，適合于快速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)。但其過載能力低，當(dāng)用于數(shù)控機(jī)床等進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時，由于轉(zhuǎn)子慣量與機(jī)械傳動系統(tǒng)匹配較差，電動機(jī)軸與械傳動系統(tǒng)不能直接相連，必采取一些措施。普通型轉(zhuǎn)子永磁直流伺服電動機(jī)與小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動機(jī)相比，

19、具有以下一些特點(diǎn)：（1）低速時輸出的轉(zhuǎn)矩大，慣量比較大，能與機(jī)械傳動系統(tǒng)直接相連，省去齒輪等傳動機(jī)構(gòu)，從而有利于減小機(jī)械振動和噪聲，以及齒隙誤差。（2）轉(zhuǎn)子的熱容量大，電動機(jī)的過載性能好，一般能加倍過載幾十分鐘。（3）調(diào)速范圍寬，當(dāng)與高性能速度控制單元組成速度控制系統(tǒng)時，調(diào)速范圍可達(dá)1:1000以上。（4）轉(zhuǎn)子慣量比較大，為了滿足快速響應(yīng)的要求，需要加大電動機(jī)的加速轉(zhuǎn)矩，為此需要加大電源容量。（5）轉(zhuǎn)子溫升高（電動機(jī)允許升可達(dá)1501800 C）可通過轉(zhuǎn)軸傳到機(jī)械上去，這會影響精密機(jī)械的精度。永磁直流伺服電動機(jī)的速度控制。用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的永磁直流伺服電動機(jī)多采用改變外加電壓的調(diào)速方

20、法。這是因?yàn)檫@種調(diào)速方法具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性、機(jī)械特性好、經(jīng)濟(jì)性能好等特點(diǎn)。常采用的調(diào)速系統(tǒng)有兩種，即晶閘管調(diào)速系統(tǒng)和晶體管脈寬調(diào)制（PWMPulse Width Modulation）調(diào)速系統(tǒng)?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的直接進(jìn)給伺服系統(tǒng)中多采用晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)。所謂脈寬調(diào)制調(diào)速，就是將直流電壓轉(zhuǎn)換成某一頻率的矩形波電壓，加到直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端，通過對矩形波脈沖寬度的控制，改變轉(zhuǎn)子繞組兩端的平均電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。永磁直流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一速度特性曲線，又叫工作曲線。伺服電動機(jī)的工作區(qū)域被溫度極限線、轉(zhuǎn)速極限線、換向極限線、轉(zhuǎn)矩極限線以及瞬時換向極限線劃分成三個區(qū)域：區(qū)為連續(xù)工作區(qū)

21、，在該區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的任意組合都可以長時間連續(xù)工作。區(qū)為斷續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電動機(jī)只能按允許的工作時間和斷電時間歇工作。區(qū)為加速和減速區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電動機(jī)只能作加速或減速，工作極短的時間。交流主軸電動機(jī)直流伺服電動機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，但它的電刷和換向器容易磨損，需要經(jīng)常維護(hù)；由于換向器換向時會產(chǎn)生火花而使最高轉(zhuǎn)速受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制；直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高。因此，20世紀(jì)80年代中期以來，交流伺服電動機(jī)得到飛速發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)正在逐步取代直流伺服系統(tǒng)。（一）交流伺服電動機(jī)交流伺服電動機(jī)分為同步型和異步型兩大類。異步型交流伺服電動機(jī)也稱交流感應(yīng)伺服電動機(jī)。數(shù)控機(jī)床

22、的主軸驅(qū)動系統(tǒng)中所采用的交流主軸電動機(jī)為經(jīng)過專門設(shè)計(jì)的鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)。同步型交流伺服電動機(jī)有永磁式和勵磁式兩種。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)中多采用永磁交流伺服電動機(jī)，這是因?yàn)檫@種電動機(jī)盡管體積稍大一些，但其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，效率較高；若采用變頻電源供電，則可方便地獲得與頻率成正比的可變轉(zhuǎn)速，并可得到非常硬的機(jī)械特性及寬的調(diào)速范圍。1.交流主軸電動機(jī)。交流主軸電動機(jī)是經(jīng)過專門設(shè)計(jì)的鼠籠式三相異步電動機(jī)。它的特點(diǎn)是：沒有外殼，定子鐵芯直接暴露在空氣中，而且有軸向通風(fēng)孔，以利于電動機(jī)冷卻、縮小電動機(jī)體積。2.轉(zhuǎn)子做成細(xì)長型，以便減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。3.尾部都同軸安裝有脈沖發(fā)生器（或脈沖編碼器）。4.外形呈多邊形，而不是圓形。交流主軸電動機(jī)的速度控制。交流主軸電動機(jī)廣泛采用矢量控制調(diào)速方法。要改善交流主軸電動機(jī)的控制性能，應(yīng)該設(shè)法將被控制量從矢量轉(zhuǎn)換為標(biāo)量。通過這種轉(zhuǎn)換，將交流