數(shù)控原理與系統(tǒng)第四章

第4章伺服驅(qū)動系統(tǒng)4.1伺服系統(tǒng)概述4.2開環(huán)步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)4.3直流伺服系統(tǒng)4.4交流伺服系統(tǒng)4.5典型數(shù)控伺服驅(qū)動系統(tǒng)簡介小結習題4.1伺服系統(tǒng)概述1.基本概念伺服（Servo）系統(tǒng)又叫隨動系統(tǒng)，是一種能夠跟隨指令信號的變化而動作的自動控制裝置，根據(jù)實現(xiàn)方法不同，可以分為機械隨動（仿形）系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)等，目前的數(shù)控機床均采用電氣伺服系統(tǒng)。

在數(shù)控機床中，CNC裝置是發(fā)布命令的“大腦”，而伺服系統(tǒng)則是數(shù)控機床的“四肢”，是一種執(zhí)行機構，它能夠準確地執(zhí)行來自CNC裝置的運動指令。伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動裝置、伺服電動機、位置檢測裝置等組成。伺服驅(qū)動裝置的主要功能是功率放大和速度調(diào)節(jié)，將弱信號轉換為強信號，并保證系統(tǒng)的動態(tài)性能；伺服電動機用來將電能轉換為機械能，拖動機械部件移動或轉動。

數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)，包括進給伺服系統(tǒng)和主軸伺服（驅(qū)動）系統(tǒng)，前者是以機械位移（位置控制）為直接控制目標的自動控制系統(tǒng)，用來保證加工輪廓；后者是以速度控制為主，提供切削過程中需要的轉矩和功率。本章主要介紹進給伺服系統(tǒng)及其位置檢測裝置的基本原理。2．數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求是：①調(diào)速范圍寬，在大的速度范圍內(nèi)運轉穩(wěn)定。一般要求速比可達1:10000，最低穩(wěn)定運轉速度nmin≤0.1r/min。②負載特性硬，抗擾動能力強。能保證切削過程中受負載沖擊時速度不變，尤其在低速時，應有足夠的負載能力。

③反應速度快。一般要求，伺服響應時間為幾十毫秒，伺服電機角加速度≥4000rad/s2，即從靜止狀態(tài)加速到額定轉速1500r/min，所需時間不大于0.2秒。④準確度高。定位精度和重復定位精度可達到0.01～0.001mm，甚至0.1um。3．進給伺服系統(tǒng)的分類進給伺服系統(tǒng)按其結構可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩大類。開環(huán)控制系統(tǒng)用步進電動機作為驅(qū)動元件，由于它沒有位置反饋回路和速度控制回路，具有簡單、經(jīng)濟的優(yōu)點，被廣泛用于中、低檔數(shù)控機床及一般的機床改造。閉環(huán)伺服系統(tǒng)是基于反饋控制原理工作的，即通過位置測量裝置反饋運動部件的實際位置，再與CNC裝置輸出的指令位置進行比較，根據(jù)比較結果的差值來控制伺服機構工作。閉環(huán)伺服系統(tǒng)采用直流伺服電機或交流伺服電機作為驅(qū)動元件，根據(jù)位置測量元件的安裝位置不同又分為半閉環(huán)和全閉環(huán)兩種形式。

半閉環(huán)伺服系統(tǒng)一般將位置檢測元件安裝在電動機軸上(一般電機生產(chǎn)商已裝好)，用以精確控制電動機的角度，然后通過滾珠絲杠等傳動機構，將角度轉換成工作臺的直線位移。半閉環(huán)的閉環(huán)環(huán)路短，不包括傳動機構等大慣性環(huán)節(jié)，因而系統(tǒng)容易達到較高的位置增益，不發(fā)生振蕩現(xiàn)象。且其快速性好，動態(tài)精度高，傳動機構的非線性因素對系統(tǒng)的影響小。因此被廣泛采用。但如果傳動機構的誤差過大或其誤差不穩(wěn)定，則數(shù)控系統(tǒng)難以補償。如由傳動機構的扭曲變形所引起的彈性間隙，因其與負載力矩有關，故無法補償。由制造與安裝所引起的重復定位誤差以及由于環(huán)境溫度與絲杠溫度變化所引起的絲杠螺距誤差也是不能補償?shù)?。因此要進一步提高精度，只有采用全閉環(huán)控制方式。

全閉環(huán)方式直接從機床的移動部件上獲取位置實際移動值，因此其檢測精度不受機械傳動精度的影響。但不能認為全閉環(huán)方式可以降低對傳動機構的要求，因閉環(huán)環(huán)路包括了機械傳動機構，其閉環(huán)動態(tài)特性不僅與傳動部件的剛性、慣性有關，還取決于阻尼、油的粘度、滑動面摩擦系數(shù)等因素。而且這些因素對動態(tài)特性的影響在不同條件下還會發(fā)生變化，這給位置閉環(huán)控制的調(diào)整和穩(wěn)定帶來了許多困難。這些困難使調(diào)整閉環(huán)環(huán)路時不得不降低位置增益，從而對跟隨誤差與輪廓加工誤差產(chǎn)生不利影響。所以采用全閉環(huán)方式時必須增大機床剛性，改善滑動面摩擦特性，減小傳動間隙，這樣才有可能提高位置增益。全閉環(huán)方式被應用在精度要求較高的大型數(shù)控機床上。4.2開環(huán)步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)

開環(huán)伺服系統(tǒng)不設位置檢測反饋裝置，不構成運動反饋控制回路，電動機按數(shù)控裝置發(fā)出的指令脈沖工作，對運動誤差沒有檢測反饋和處理修正過程。其典型代表是步進電動機開環(huán)進給伺服系統(tǒng)，如圖4.1所示。圖4.1步進進電電動動機機開開環(huán)環(huán)進進給給伺伺服服系系統(tǒng)統(tǒng)結結構構圖圖圖4.1中，，數(shù)數(shù)控控裝裝置置發(fā)發(fā)出出指指令令脈脈沖沖通通過過環(huán)環(huán)形形分分配配器器和和功功率率放放大大器器驅(qū)驅(qū)動動步步進進電電動動機機，，每每發(fā)發(fā)出出一一個個指指令令脈脈沖沖，，步步進進電電動動機機就就轉轉過過一一個個角角度度，，此此角角度度叫叫做做步步進進電電動動機機的的步步距距角角。。步步進進電電動動機機通通過過齒齒輪輪箱箱、、滾滾珠珠絲絲杠杠驅(qū)驅(qū)動動工工作作臺臺運運動動，，其其運運動動的的位位移移量量與與指指令令脈脈沖沖數(shù)數(shù)成成正正比比，，運運動動速速度度與與脈脈沖沖的的頻頻率率成成正正比比。。4.2.1步進進電電動動機機1.步進進電電動動機機的的特特點點步進進電電動動機機是是一一種種將將電電脈脈沖沖信信號號轉轉換換成成相相應應角角位位移移的的機機電電執(zhí)執(zhí)行行元元件件。。給給一一個個電電脈脈沖沖信信號號，，步步進進電電動動機機就就回回轉轉一一個個固固定定的的角角度度，，稱稱為為一一步步，，所所以以稱稱為為步步進進電電動動機機。。由由于于其其轉轉動動角角度度由由脈脈沖沖個個數(shù)數(shù)控控制制，，不不需需要要反反饋饋環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)，，所所以以在在經(jīng)經(jīng)濟濟型型數(shù)數(shù)控控機機床床上上得得到到了了廣廣泛泛的的應應用用。。概概括括起起來來步步進進電電機機具具有有如如下下優(yōu)優(yōu)點點：：（1）轉轉子子的的角角位位移移量量和和轉轉速速嚴嚴格格受受脈脈沖沖的的數(shù)數(shù)量量和和頻頻率率控控制制，，有有脈脈沖沖就就走走，，無無脈脈沖沖則則停停，，旋旋轉轉方方向向由由通通電電順順序序決決定定。。（2）體體積積小小，，重重量量輕輕，，價價格格低低。。（3）驅(qū)驅(qū)動動簡簡單單，，工工作作可可靠靠，，誤誤差差不不長長期期積積累累。。（4）精精度度高高，，慣慣性性小小，，容容易易調(diào)調(diào)試試。。其主主要要缺缺點點如如下下：：（1）使使用用不不當當時時，，會會引引起起““失失步步””或或““過過沖沖””。。（2）運運轉轉時時有有振振動動和和噪噪音音。。（3）額額定定轉轉速速較較低低，，最最高高頻頻率率一一般般不不超超過過18kHz。2.步進進電電動動機機的的分分類類（1）反反應應式式步步進進電電動動機機反應應式式步步進進電電機機的的定定子子和和轉轉子子由由硅硅鋼鋼片片或或其其他他軟軟磁磁材材料料制制成成，，定定子子上上有有勵勵磁磁繞繞組組，，繞繞組組相相數(shù)數(shù)一一般般為為二二、、三三、、四四、、五五、、六六相相，，步步距距角角一一般般為為0.36°°～3°°。反反應應式式步步進進電電機機結結構構簡簡單單，，價價格格便便宜宜，，步步距距角角小小，，其其缺缺點點是是勵勵磁磁電電流流大大，，帶帶慣慣性性負負載載能能力力差差，，容容易易““失失步步””和和““振振蕩蕩””，，斷斷電電后后無無保保持持轉轉矩矩。。其其產(chǎn)產(chǎn)品品系系列列代代號號為為BF，如如：：110BF02、110BF03、130BF5、150BF5、160BF5等。。2）永永磁磁式式步步進進電電動動機機永磁磁式式步步進進電電機機的的定定子子由由軟軟磁磁材材料料制制成成，，定定子子上上有有勵勵磁磁繞繞組組；；轉轉子子由由永永久久磁磁鐵鐵制制成成，，步步距距角角一一般般為為15°°、22．5°°、30°°、45°°等。。永永磁磁式式步步進進電電機機控控制制功功率率小小，，省省電電，，運運行行穩(wěn)穩(wěn)定定，，斷斷電電后后有有保保持持轉轉矩矩；；但但是是其其步步距距角角太太大大。。其其產(chǎn)產(chǎn)品品系系列列代代號號為為BY。3）混混合合式式步步進進電電動動機機混合合式式步步進進電電機機又又叫叫永永磁磁反反應應式式步步進進電電機機，，它它在在結結構構和和性性能能上上，，兼兼有有反反應應式式步步進進電電機機和和永永磁磁式式步步進進電電機機兩兩者者的的特特點點，，即即具具有有反反應應式式步步進進電電機機步步距距角角小小、、工工作作頻頻率率高高的的特特點點；；又又具具有有永永磁磁式式步步進進電電機機控控制制功功率率小小、、運運行行穩(wěn)穩(wěn)定定、、斷斷電電后后有有保保持持轉轉矩矩的的特特點點；；更更適適合合應應用用于于數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)中中。。但但是是其其制制造造工工藝藝復復雜雜，，成成本本較較高高。。其其產(chǎn)產(chǎn)品品系系列列代代號號為為BH。3.步進進電電動動機機的的工工作作原原理理（1）反反應應式式步步進進電電機機工工作作原原理理三相相反反應應式式步步進進電電機機外外形形結結構構如如圖圖4.2所示示，，其其定定子子上上有有A、B、C三對對磁磁極極，，分分別別繞繞有有A、B、C三相相繞繞組組，，三三對對磁磁極極在在空空間間上上相相互互錯錯開開120°°；轉轉子子上上有有20個齒齒，，沒沒有有繞繞組組，，每每個個齒齒在在空空間間上上相相隔隔18°°，它它在在定定子子磁磁場場中中被被磁磁化化而而呈呈現(xiàn)現(xiàn)極極性性。。當當A相磁磁極極與與轉轉子子齒齒對對齊齊時時，，B相磁磁極極與與轉轉子子齒齒錯錯開開18°°/3=6°°,C相磁極與轉子子齒錯開2×18°/3=12°°。(a)外形定子鐵芯轉子鐵芯定子繞組(a)展開圖(a)橫切面圖圖4.2反應式步進電電機外形結構構圖步進電動機是是在電磁吸力力作用下產(chǎn)生生位移的，當當某相定子勵勵磁后，該相相定子磁極吸吸引轉子，轉轉子的齒與該該相定子磁極極上的齒對齊齊，轉子轉動動一個角度，，下一相定子子通電勵磁時時，轉子又轉轉過一個角度度，每相不停停地輪流通電電，轉子就不不停地轉動。。為便于理解解，現(xiàn)以圖4.3所示的反應式式步進電機為為例分析其轉轉動原理。該該步進電機轉轉子齒數(shù)為4，齒距為90°，當A相磁極與轉子子齒對齊時，，B相磁極與轉子子齒錯開90°/3=30°,C相磁極與轉子子齒錯開2×90°/3=60°°。圖4.3反應式步進電電動機工作原原理如圖4.3(a)所示給各相定定子繞組接通通直流電源。。當A相繞組通電時時，形成以A-A′為軸線的磁場場，使轉子的的1、3齒和定子的A-A′磁極對齊，如如圖4.3(b)所示；當A相斷電、B相繞組通電時時，轉子將在在空間逆時針針轉過30°角；當B相斷電、C相繞組通電時時，轉子將在在空間又逆時時針轉過30°角。按A→B→C→→A的順序通電，，轉子就會不不斷地按逆時時針方向轉動動；如按A→C→B→→A的順序通電，，轉子就會不不斷地按順時時針方向轉動動。從一相通通電換到另一一相通電，叫叫一拍；每一一拍轉子轉動動一步，每步步轉過角度叫叫步距角。用用α表示。步進電動機的的通電方式有有以下三種。。（1）單拍在在上述各項輪輪流通電過程程中，每拍只只有一相通電電，稱為單拍拍。對于m相步進電機，，一個循環(huán)為為m拍，稱為m相單m拍工作制。如如上述情況，，為三相單三三拍工作制。。單拍工作制制的穩(wěn)定性較較差，容易失失步。（2）雙拍采采用雙相輪流流通電方式，，即每拍都有有兩相通電，，稱為雙拍。。如三相步進進電機的通電電順序為AB→BC→→CA→→AB，構成三相雙雙三拍工作制制。這種通電電方式，由于于兩相同時通通電，力矩大大，定位精度度高，每拍只只改變一相，，另一相鎖定定，不易失步步。（3）單雙拍即即單雙相輪輪流通電。如如對三相步進進電機來說，，通電順序為為A→AB→B→BC→C→CA→A，一個循環(huán)為為6拍，是單拍時時的2倍，稱為三相相六拍工作制制。由此看出，圖圖4.3中轉子齒數(shù)為為4的步進電機在在三相三拍時時，三相六拍時時；而圖4.2中轉子齒數(shù)為為20的步進電機在在三相三拍時時，三相六拍時時。說明定定子磁極對數(shù)數(shù)和轉子齒數(shù)數(shù)越多，步距距角就越小，，但是由于受受控制器復雜雜程度和制造造工藝的限制制，定子磁極極對數(shù)和轉子子齒數(shù)不可能能很多，一般般相數(shù)三到五五相，步距角角在0.36°～3°范圍的步進電電機較為常用用。（2）永磁式步進進電機工作原原理永磁式步進電電機如圖4.4所示，定子上上有兩相（或或多相）繞組組，轉子為兩兩對（或多對對）永久磁鐵鐵制成的磁極極，轉子磁極極數(shù)與每相定定子繞組磁極極數(shù)相同。圖圖4.4（b）畫出的是兩兩相兩對磁極極的繞組（AO、BO），轉子為兩兩對永久磁極極。當定子繞繞組按A→B→-A→-B→A的順序輪流通通電時，轉子子將按順時針針轉動，步距距角為45°。步距角的的計算公式為為式中m為拍數(shù)，p為轉子磁極對對數(shù)。圖4.4永磁式步進電電機外形結構構圖(a)外形(b)結構（3）混合式步進進電機工作原原理混合式步進電電機外形結構構如圖4.5所示，它的定定子結構與反反應式步進電電動機基本相相同，也分成成若干個磁極極，磁極上繞繞有定子繞組組，磁極端面面有小齒。轉轉子由環(huán)形永永久磁鐵及兩兩段鐵心組成成，環(huán)形永久久磁鐵在轉子子的中部，軸軸向充磁，兩兩段鐵心分別別裝在永久磁磁鐵的兩端，，轉子鐵心上上也有如反應應式步進電動動機那樣的小小齒，但兩段段轉子鐵心上上的小齒相互互錯開半個齒齒距，定轉子子小齒的齒距距相等。外形(b)結構圖4.5混合式步進電電機外形結構構圖如圖4.6所示為兩相混混合式步進電電機剖面圖，，定子有8個磁極，在空空間上均勻分分布，每相4個磁極，每相相相鄰磁極線線圈繞向相反反；轉子有10個齒，在空間間上均勻分布布；定子繞組組通電順序為為AA′→BB′→A′A→B′B→→AA′。當定子繞組AA′通電時，定子子的1、5號磁極為S極，3、7號磁極為N極；異性磁極極相吸引，N段轉子的1、6齒與定子1、5號磁極的齒對對齊；同性磁磁極相排斥，，N段轉子的3、4齒與定子3號磁極的齒錯錯開，8、9齒與定子7號磁極的齒錯錯開。兩段轉轉子鐵心上的的齒相互錯開開半個齒距，，S段轉子的3、8齒與定子3、7號磁極的齒對對齊；10、1齒與定子1號磁極的齒錯錯開，5、6齒與定子5號磁極的齒錯錯開。當定子繞組BB′通電時，定子子2、6號磁極為S極，4、8號磁極為N極；N段轉子的2、7齒與定子2、6號磁極的齒對對齊，其余各各齒的對錯情情況可一次推推出，轉子順順時針轉過9°，步距角的計計算公式為式式中m為拍數(shù)，Z為轉子齒數(shù)。。圖4.6混合式步進電電機剖面圖4.步進電動機的的主要特性（1）步距角α。步進電機每步步轉過的角度度，稱為步距距角。在數(shù)控控機床中，一一般是根據(jù)其其傳動比例和和系統(tǒng)脈沖當當量的要求來來選擇步距角角的。通常選選用1.5°/0.75°、1.2°/0.6°、3°/1.5°等。（2）步距誤差Δα。指在空載情況況下，理論的的步距角與實實際的步距角角之差。它直直接影響執(zhí)行行部件的定位位精度，一般般為±10′～±25′。（3）距角特性。。當保持定子某某一相繞組通通電，并且轉轉子不帶負載載，則這時轉轉子的齒與定定子通電相的的齒對齊，這這是轉子所受受的磁力矩M=0，這個位置叫叫步進電機的的初始平衡位位置。這時，，如果在電動動機軸上外加加一個負載轉轉矩ML，則轉子會向向ML方向轉過一個個角度θ，這時轉子將將受到電磁轉轉矩M=ML的作用而達到到新的平衡，，角度θ稱為失調(diào)角。。設每兩個齒齒之間的齒距距角為θt，則轉矩M與失調(diào)角θ之間的關系為為如圖4.7所示。它描述述了轉矩M和失調(diào)角θ間的關系，稱稱為矩角特性性。該特性上上的電磁轉矩矩最大值Mmax稱為最大靜轉轉矩。在靜態(tài)態(tài)穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，，當外加轉矩矩除去時，轉轉子在電磁轉轉矩作用下，，仍能回到穩(wěn)穩(wěn)定平衡點點位置。圖4.7步進電動機的的矩角特性（4）矩頻特性。。距頻特性是指指輸出轉矩M與運行頻率f之間的關系，，如圖4.8所示。步進電電機的轉矩隨隨運行頻率的的上升而下降降。圖4.5步進電動機的的矩頻特性（5）運行特性。。步進電機一般般在連續(xù)脈沖沖的作用下運運行，根據(jù)其其對運行性能能的影響可將將脈沖頻率分分為3個區(qū)段。①低頻區(qū)。步進電機的運運行為連續(xù)的的單步運動。。每次換相時時，轉子都要要來回振蕩若若干次，如圖圖4.9(a)所示。這種情情況下，電機機有較強的振振動和噪聲，，但能運行可可靠。②高頻區(qū)。這時脈沖間隔隔短，在前一一步還沒有振振蕩結束時，，后一個脈沖沖就已經(jīng)到來來，從而使步步進電機連續(xù)續(xù)平滑的轉動動，運轉比較較平穩(wěn),如圖4.9(b)所示。③共振區(qū)。當脈沖頻率介介于低頻和高高頻之間，而而接近電機本本身的固有振振蕩頻率時，，電機將產(chǎn)生生強烈的震蕩蕩，甚至“走走一步退兩步步”地左右搖搖擺,無法正常工作作，這種情況況應設法避免免。在實際使使用中，步機機電機走的步步數(shù)少于（或或多于）節(jié)拍拍脈沖數(shù)的現(xiàn)現(xiàn)象叫做“失失步”現(xiàn)象。。當電機轉矩矩選配不合理理，負載阻力力矩過大，加加減速太快時時或工作在共共振區(qū)時，都都會引起““失步”。震震蕩和“失步步”會引起進進給失敗，必必須設法避免免。圖4.9步進電動機的的運行特性(a)低頻區(qū)；(b)高頻區(qū)4.2.2步進電動機的的驅(qū)動及控制制步進電機的運運行性能，不不僅與步進電電機本身和負負載有關，而而且與配套的的驅(qū)動裝置有有著十分密切切的關系。步步進電機驅(qū)動動裝置由環(huán)形形脈沖分配器器、功率放大大驅(qū)動電路兩兩大部分組成成，如圖4.10所示。其中，，步進電機驅(qū)驅(qū)動電路完成成由弱電到強強電的轉換和和放大，也就就是將邏輯電電平信號變換換成電機繞組組所需的具有有一定功率的的電流信號。。圖4.10步進電動機控控制電路1.步進電動機的的驅(qū)動電路一般要求，驅(qū)驅(qū)動電路能夠夠提供足夠幅幅值、前后沿沿較陡的勵磁磁電流，而且且功耗小，效效率高，運行行穩(wěn)定可靠，，易于維護。。常見的步進進電機驅(qū)動電電路形式有如如下幾種。（1）單電源串電電阻驅(qū)動電路路。單電源串電阻阻驅(qū)動電路如如圖4.11所示。脈沖分分配器輸出脈脈沖到控制信信號端后，通通過脈沖放大大器放大，加加到晶體管VT的基極，使其其導通，并利利用電容C使電動機繞組組中的電流迅迅速上升。在在穩(wěn)態(tài)時，串串聯(lián)電阻R起限流作用。。在換相時，，晶體管VT截止，利用二二極管VD的續(xù)流作用，，防止繞組電電感電流不能能突變而在VT集電極產(chǎn)生高高電壓擊穿。。這種電路適適用于小型步步進電動機，，且性能要求求不高的場合合。圖4.11單電源串電阻阻驅(qū)動電路2）高低電壓壓切換型驅(qū)動動電路高低電壓切換換型驅(qū)動電路路如圖4.12所示。這種種電路的特點點是高壓充電電，低壓維維持。步進進電動機的繞繞組每次通電電時，首先先接通高壓，，以保證電電流以較快的的速度上升；；然后改由由低壓供電，，維持繞組組中的電流為為額定值。圖4.12高低電壓切換換型驅(qū)動電路路(a)電路；(b)波形圖4.12中，由脈沖變變壓器T組成了高壓控控制電路。當當輸入信號為為低電平時，，V1、V2、Vg、Vd均截止，電機機繞組中無電電流通過。當當輸入信號為為高電平時，，V1、V2、Vd飽和導通，在在V2由截止過渡到到飽和導通期期間，與T一次側串聯(lián)在在一起的V2集電極回路的的電流急劇增增加，在T的二次側產(chǎn)生生感應電壓，，加到高壓功功率管Vg的基極上，使使Vg導通，80V的高壓經(jīng)功率率管Vg加到步進電機機繞組上，使使電流按La／(Rd+r)的時間常數(shù)上上升，達到電電流穩(wěn)定值Ug／(Rd+r)。經(jīng)過一段時時間，當V2進入穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)(飽和導通)后．T一次電流暫時時恒定，無磁磁通量變化，，T二次側的感應應電壓為零，，Vg截止。這時12V低壓電源經(jīng)二二極管VDd加到繞組La上，維持Ld中的額定電流流不變。當輸入的脈沖沖結束后，V1、V2、Vg、Vd截止，儲存在在La中的能量通過過Rg、VDg及Ug、Ud構成放電回路路，Rg使放電時間常常數(shù)減小，電電流迅速減小小為0，改善電流波波形的后沿。。該電路由由于采用高壓壓充電，電流流增長加快，，繞組上脈沖沖電流的前沿沿變陡，使電電動機的轉矩矩、起動及運運行頻率都得得到提高。又又由于額定電電流由低電壓壓維持，故只只需較小的限限流電阻，功功耗較小。該電路為一相相繞組的驅(qū)動動電路，若要要驅(qū)動三相步步進電機則需需三組這樣的的驅(qū)動電路。。此外，電路路中的高低壓壓切換也可通通過定時來控控制。在每一一個步進脈沖沖到來時，高高壓脈寬由定定時電路控制制，寬度是一一定的，也叫叫作高壓定時時控制驅(qū)動電電源。3)恒流斬波型驅(qū)驅(qū)動電路單壓斬波型驅(qū)驅(qū)動電路如圖圖4.13所示。當輸入入信號為低電電平時，VT截止，電機繞繞組中無電流流通過。當輸輸入信號為高高電平時，VT導通，由于繞繞組回路沒有有串接限流電電阻，所以繞繞組中電流迅迅速上升，當當繞組中電流流上升到預定定值時，由于于R1的反饋作用，，通過斬波電電路使VT截止，繞組中中電流迅速下下降，當下降降到預定值以以下時，又由由于R1的反饋作用，，通過斬波電電路使VT導通，繞組電電流又上升。。如此反復進進行，形成一一個在預定值值上下波動的的電流波形，，近似恒流。。這種電路功功耗小，效率率高，運行特特性好。圖4.13單電源源斬波波型驅(qū)驅(qū)動電電路(a)電路；；(b)電流波波形4)分頻段段調(diào)壓壓驅(qū)動動電路路由于在在低頻頻時，，節(jié)拍拍脈沖沖比較較寬，，有足足夠的的繞組組電流流上升升時間間，只只需較較小的的限流流電阻阻和較較低的的電源源電壓壓，即即可達達到額額定電電流；；在高高頻時時，節(jié)節(jié)拍脈脈沖變變窄，，在限限流電電阻不不變的的情況況下，，需要要較高高的電電源電電壓，，使繞繞組電電流迅迅速上上升，，以提提高高高頻時時步進進電機機的帶帶載能能力。。通常常，把把輸入入脈沖沖的頻頻率分分為幾幾個頻頻段，，每段段工作作電壓壓不同同，高高頻段段采用用較高高的電電壓，，低頻頻段采采用較較低的的電壓壓。5)細分控控制驅(qū)驅(qū)動電電路在實際際應用用中，，為了了進一一步提提高進進給運運動的的分辨辨率，，在不不改變變步進進電機機結構構的前前提下下，要要求對對步距距角進進一步步細分分。為為了達達到這這一目目的，，可將將繞組組電流流以階階梯波波的方方式輸輸入，，如圖圖4.14所示。。這時時，電電流分分成多多少個個階梯梯，則則轉子子就以以同樣樣的步步數(shù)轉轉過一一個步步距角角。這這樣將將一個個步距距角細細分成成若干干步的的驅(qū)動動方法法稱為為細分分驅(qū)動動電路路。圖4.14細分控控制驅(qū)驅(qū)動電電路繞繞組電電流波波形2.脈沖分分配器器脈沖分分配器器用來來控制制步進進電動動機的的運行行通電電方式式。在在數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)中中，脈脈沖沖分配配器的的作用用是將將數(shù)控控裝置置送來來的一一串指指令脈脈沖，，按按照運運行通通電方方式所所要求求的順順序和和分配配規(guī)律律，分分配配到各各相驅(qū)驅(qū)動電電路輸輸入端端，用用以以控制制各相相繞組組中電電流的的開通通和關關斷。。由由于步步進電電動機機有正正反轉轉要求求，因因而而脈沖沖分配配器的的輸出出既是是周期期性的的，又又是可可逆的的，因因此此又叫叫環(huán)形形脈沖沖分配配器。。圖圖4.15所示為為三相相三拍拍制步步進電電動機機環(huán)形形脈沖沖分配配器的的輸入入輸出出關系系。圖4.15三相三三拍環(huán)環(huán)形脈脈沖分分配1）硬硬件脈脈沖分分配器器硬件脈脈沖分分配器器由邏邏輯門門電路路和觸觸發(fā)器器構成成。圖圖4.16所示為為三相相六拍拍環(huán)形形脈沖沖分配配器原原理圖圖，當當X＝“1”時，每每來來一個個脈沖沖(CP)則電動動機正正轉一一步，，分分配順順序為為A→AB→→B→→BC→C→CA→→A；當當X=“0”時，每每來來一個個脈沖沖（CP）則電電動機機反轉轉一步步，分分配配順序序為A→AC→→C→→CB→B→BA→→A。輸輸出狀狀態(tài)真真值表表如表表4.1所示。。表4.1三相六六拍脈脈沖分分配器器輸出出真值值表圖4.16三相六六拍脈脈沖分分配器器也可采采用專專用集集成芯芯片實實現(xiàn)硬硬件環(huán)環(huán)分，，如CH250就是為為三相相步進進電機機設計計的環(huán)環(huán)形脈脈沖分分配器器，該該芯片片采用用CMOS工藝，，可靠靠性高高。它它可工工作于于單三三拍、、雙三三拍、、三相相六拍拍等方方式。。如圖圖4.17所示為為三相相六拍拍的接接線圖圖。步步進電電動機機的初初始勵勵磁狀狀態(tài)為為AB相，當當進給給脈沖沖CP的上升升沿有有效，，并且且方向向信號號為““1”則正轉轉，為為“0”則反轉轉。顯然，，對于于相數(shù)數(shù)不同同、通通電方方式不不同的的步進進電機機，必必須重重新設設計或或選用用不同同的硬硬件分分配電電路。。因此此，硬硬件脈脈沖分分配器器缺乏乏靈活活性。。圖4.17CH250實現(xiàn)的的三相相六拍拍脈沖沖分配配電路路2）軟軟件脈脈沖分分配為了提提高脈脈沖分分配器器的靈靈活性性，也也可用用軟件件來實實現(xiàn)環(huán)環(huán)形脈脈沖分分配。。圖4.18所示，，為89C51單片機機與步步進電電機驅(qū)驅(qū)動電電路的的接口口框圖圖。P1口的3個引腳腳經(jīng)過過光電電隔離離后，，將節(jié)節(jié)拍脈脈沖信信號加加到驅(qū)驅(qū)動電電路的的輸入入端，，從而而控制制3相繞組組的通通電順順序。。一般般采用用“查查表法法”編編寫脈脈沖分分配程程序，，即按按步進進電機機通電電順序序求出出脈沖沖輸出出狀態(tài)態(tài)字狀狀態(tài)表表，并并將其其存入入EPROM中，然然后根根據(jù)步步進電電機的的運轉轉方向向，按按表地地址正正向或或反向向地取取出該該地址址中的的狀態(tài)態(tài)字進進行輸輸出，，即可可控制制步進進電動動機正正向或或反向向地旋旋轉起起來。。圖4.18單片機機控制制的三三相步步進電電動機機驅(qū)動動電路路框圖圖3.常用集集成功功率驅(qū)驅(qū)動接接口目前已已有多多種用用于小小功率率步進進電動動機的的集成成功率率驅(qū)動動接口口電路路可供供選用用。L298芯片是是一種種H橋式驅(qū)驅(qū)動器器，它它設計計成接接受標標準TTL邏輯電電平信信號，，可用用來驅(qū)驅(qū)動電電感性性負載載。H橋可承承受46V電壓，，每相相電流流可達達2.5A。L298(或XQ298，SGS298)的邏輯輯電路路使用用5V電源，，功放放級使使用5～46V電壓，，下橋橋發(fā)射射極均均單獨獨引出出，以以便接接入電電流取取樣電電阻。。L298采用15腳雙列列直插插式封封裝，，其內(nèi)內(nèi)部結結構如如圖4.19所示。。H橋驅(qū)動動的主主要特特點是是能夠夠?qū)﹄婋姍C繞繞組進進行正正、反反兩個個方向向通電電。L298特別適適用于于對二二相或或四相相步進進電動動機的的驅(qū)動動。圖4.19L298原理框框圖與L298類似的的電路路還有有TER公司的的3717，它是是單H橋電路路。SGS公司的的SG3635則是單單橋臂臂電路路，IR公司的的IR2130則是三三相橋橋電路路，Allegro公司則則有A2916、A3953等小功功率驅(qū)驅(qū)動模模塊。。圖4.20是使用用L297(環(huán)形分分配器器專用用芯片片)和L298構成的的具有有恒流流斬波波功能能的步步進電電動機機驅(qū)動動系統(tǒng)統(tǒng)。圖4.20專用芯芯片構構成的的步進進電動動驅(qū)動動系統(tǒng)統(tǒng)4.3直流伺伺服系系統(tǒng)直流伺伺服系系統(tǒng)是是數(shù)控控機床床上應應用較較早、、比較較成熟熟的閉閉環(huán)位位置控控制系系統(tǒng)。。它以以直流流伺服服電動動機為為執(zhí)行行元件件，具具有調(diào)調(diào)速范范圍寬寬，低低速性性能好好，過過載能能力強強，價價格適適中等等優(yōu)點點，廣廣泛應應用于于數(shù)控控進給給驅(qū)動動中。。4.3.1直流伺伺服電電動機機1.結構特特點1）小小慣量量直流流伺服服電動動機小慣量量直流流伺服服電動動機是是通過過減小小電樞樞的轉轉動慣慣量來來提高高力矩矩／慣慣量比比的。。小慣量量直流流伺服服電機機是通通過減減小電電樞的的轉動動慣量量來提提高力力矩／／慣量量比的的。與與一般般直流流電機機相比比，轉轉子為為細長長形，，從而而得到到較小小的慣慣量；；并且且轉子子是光光滑無無槽的的鐵心心，用用絕緣緣粘合合劑直直接把把線圈圈粘在在鐵心心表面面上。。小慣慣量直直流伺伺服電電機機機電時時間常常數(shù)小小，響響應快快，低低速運運轉穩(wěn)穩(wěn)定而而均勻勻，能能頻繁繁起動動與制制動。。但由由于其其過載載能力力低，，并且且自身身慣量量比機機床相相應運運動部部件的的慣量量小，，因此此必須須配置置減速速機構構與絲絲杠相相聯(lián)接接才能能和運運動部部件的的慣量量相匹匹配，，這樣樣增加加了傳傳動鏈鏈誤差差。小小慣量量直流流伺服服電機機在早早期的的數(shù)控控機床床上得得到廣廣泛應應用。。2）寬寬調(diào)速速直流流伺服服電動動機寬調(diào)速速直流流伺服服電動動機又又稱大大慣量量直流流伺服服電動動機，，它它通過過提高高輸出出力矩矩來提提高力力矩／／慣量量比，，具具體措措施是是：增增加加定子子磁極極對數(shù)數(shù)并采采用高高性能能的磁磁性材材料（（如稀稀土鈷鈷等））以產(chǎn)產(chǎn)生強強磁場場，該該磁磁性材材料性性能穩(wěn)穩(wěn)定且且不易易退磁磁；在在同同樣的的轉子子外徑徑和電電樞電電流的的情況況下，，增增加轉轉子上上的槽槽數(shù)和和槽的的截面面積。。由此，，電動動機的的機械械時間間常數(shù)數(shù)和電電氣時時間常常數(shù)都都有所所減小小，這這樣就就提高高了快快速響響應性性。寬調(diào)速直流流伺服電機機具有如下下特點。①過載能能力強，能能承受10倍額定電流流的峰值沖沖擊，能產(chǎn)產(chǎn)生額定力力矩10倍的瞬時轉轉矩。②大的力力矩／慣量量比，快速速性好。由由于電動機機自身慣量量大，外部部負載慣量量相對來說說較小，提提高了抗機機械干擾的的能力。因因此伺服系系統(tǒng)的調(diào)速速與負載幾幾乎無關，，大大方便便了機床制制造廠的安安裝調(diào)試工工作。③低速時時輸出力矩矩大。這種種電動機能能與絲杠直直接相連，，省去了齒齒輪等傳動動機構，提提高了機床床進給傳動動精度。④調(diào)速范圍寬寬。與高性性能伺服驅(qū)驅(qū)動單元組組成速度控控制系統(tǒng)時時，調(diào)速范范圍超過1：10000。⑤轉子熱熱容量大。。電動機的的過載性能能好，一般般能過載運運行幾十分分鐘。此外，在結結構上，這這類電機采采用了內(nèi)裝裝式低紋波波測速發(fā)電電機。測速速發(fā)電機的的輸出電壓壓作為速度度環(huán)的反饋饋信號，使使電動機在在較寬的范范圍內(nèi)平穩(wěn)穩(wěn)運轉。除除測速發(fā)電電機外，還還在電動機機內(nèi)部安裝裝有位置檢檢測裝置，，如光電編編碼器或旋旋轉變壓器器。2.主要特性大慣量直流流伺服電動動機的機械械特性硬，，其機械械特性曲線線和調(diào)壓調(diào)調(diào)速特性曲曲線與永磁磁式直流電電動機相同同，工作作特性曲線線如圖4.21所示。圖4.21FB15型直流伺服服電動機的的工作曲線線由于伺服系系統(tǒng)的要求求，直流伺伺服電動機機的性能已已不能簡單單地用電壓壓、電流、、轉速等參參數(shù)來描述述，而需要要用一些特特性曲線和和參數(shù)表來來全面描述述。下面以以FANUCBESK15直流伺服電電動機為例例，介紹其其特性曲線線。伺服電動機機的工作特特性曲線可可分為三個個區(qū)域。連連續(xù)工作區(qū)區(qū)內(nèi)轉矩轉轉速的任意意組合都可可長期連續(xù)續(xù)工作；間間斷工作區(qū)區(qū)內(nèi)電動機機可根據(jù)負負載周期曲曲線所決定定的允許工工作時間與與斷電時間間做間歇工工作；瞬時時加減速區(qū)區(qū)電動機只只能在加減減速時工作作于該區(qū)，，即只能在在該區(qū)域中中工作極短短的一段時時間。4.3.2直流伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)伺服驅(qū)動系系統(tǒng)的主要要作用是把把來自CNC裝置的信號號進行功率率放大，以以驅(qū)動伺伺服電動機機轉動，并并根據(jù)來來自CNC裝置的信號號指令調(diào)節(jié)節(jié)伺服電動動機的速度度。直流流伺服驅(qū)動動系統(tǒng)的一一般結構框框圖如圖4.22所示。直流伺服驅(qū)驅(qū)動裝置一一般采用調(diào)調(diào)壓調(diào)速方方式，按功功率放大電電路元件的的不同，可可分為晶閘閘管（SCR）直流伺服服驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)和晶體管管脈寬調(diào)制制（PWM）直流伺服服驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)兩大類。。圖4.22伺服驅(qū)動系系統(tǒng)結構框框圖1.晶閘管（SCR）直流伺服服驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)晶閘管直流流伺服驅(qū)動動系統(tǒng)的主主電路，采采用晶閘管管三相全控控橋式可逆逆整流電路路，根據(jù)限限制環(huán)流的的辦法不同同，又可分分為以下兩兩種電路結結構。1）環(huán)流可可控可逆直直流伺服系系統(tǒng)這種電路的的結構框圖圖如圖4.23所示。在在兩組反并并聯(lián)的整流流橋之間加加限流電抗抗器L1、L2（平波電抗抗器），并并通過兩兩路電流反反饋把環(huán)流流控制在一一定范圍之之內(nèi)。圖4.23環(huán)流可控可可逆直流伺伺服系統(tǒng)結結構框圖2）邏輯無無環(huán)流可逆逆直流伺服服系統(tǒng)這種電路的的結構框圖圖如圖4.24所示。該該電路通過過無環(huán)流邏邏輯控制器器DLC控制兩組整整流橋的開開通與封鎖鎖，在一一組整流器器工作時把把另一組整整流器的觸觸發(fā)脈沖封封鎖，使使它不通電電，這樣樣也就不會會出現(xiàn)環(huán)流流了。圖4.24邏輯無環(huán)直直流伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)結結構框圖由于這種電電路無需平平波電抗器器，體積小小，結構簡簡單，在數(shù)數(shù)控機床上上應用較為為廣泛。但但是，由于于在一組整整流橋工作作時，另一一組是封鎖鎖的，電流流反向時兩兩組整流器器之間的切切換比較費費時，必須須在前一組組整流器的的電流衰減減到零，所所有晶閘管管完全關斷斷的情況下下才能開放放另一組整整流器，即即存在換相相死區(qū)，對對快速性有有一定的影影響。2.晶體管脈寬寬調(diào)制（PWM）直流伺服服驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)晶體管直流流伺服驅(qū)動動系統(tǒng)的主主電路由H型橋式大功功率晶體管管（GTR、IGBT等）驅(qū)動模模塊構成。。它利用用大功率晶晶體管器件件的開關作作用，將將直流電源源電壓轉換換成較高頻頻率(一般為數(shù)千千Hz以上)的方波電壓壓加在直流流電動機的的電樞上，，通過對對方波脈沖沖寬度的控控制來改變變加在電樞樞上的平均均電壓Ua，從而調(diào)調(diào)節(jié)電動機機的轉速。。晶體管管PWM直流伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)的的電路結構構如圖4.25所示。圖4.25晶體管PWM直流伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)的的電路結構構與晶閘管直直流伺服系系統(tǒng)相比，，晶體管管PWM直流伺服系系統(tǒng)有以下下優(yōu)點：（1）主電路路功率器件件少，線線路簡單。。（2）開關頻頻率高，電電流容易易連續(xù)，低低速性能能好，穩(wěn)穩(wěn)速精度高高，調(diào)速速范圍寬。。（3）系統(tǒng)頻頻帶寬，快快速響應應性能好，，動態(tài)抗抗擾能力強強。（4）直流電電源采用三三相不可控控整流電路路時，電電網(wǎng)功率因因數(shù)高，對對電網(wǎng)沖沖擊小。因因此，在數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中中應用較為為廣泛。4.3.3直流伺服驅(qū)驅(qū)動裝置的的信號連接接圖4.26所示，為FANUCSCR-D型晶閘管直直流伺服裝裝置的外部部連接圖。。圖中，200U、200V、200W為三相交流流200V電源，是觸觸發(fā)晶閘管管的同步電電源。18A、0T、18B為帶中心抽抽頭的18V交流電源，，經(jīng)變換作作為伺服單單元中運算算放大器控控制電路的的±15V直流電源。。R、S和T為120V交流電源，，是提供給給主回路的的動力電源源。TOHl、TOH2為裝在變壓壓器內(nèi)部的的熱敏開關關，當變壓壓器過熱時時，熱敏開開關斷開。。A1、A2為伺服裝置置控制伺服服電動機電電樞電壓的的動力信號號，TSA、TSB為裝在電動動機軸上測測速發(fā)電機機輸出的信信號，它是是與轉速成成正比的電電壓信號。。圖4.26FANUCSCR-D型晶閘管直直流伺服驅(qū)驅(qū)動裝置外外部連接圖圖CNC裝置與伺服服單元的連連接信號有有五組：（1）VCMD、GND為CNC裝置輸出控控制伺服單單元轉速的的0～±10V電壓控制信信號，電電壓的大小小與轉速成成約1000r／min／6V的正比關系系。（2）PRDY1、PRDY2為準備好控控制信號，，PRDYl與PRDY2短接時，伺伺服單元主主回路通電電。（3）ENBL1、ENBL2為使能控制制信號，當當ENBLl與ENBL2短接時，伺伺服單元開開始正常工工作，并接接收模擬電電壓的控制制。（4）VRDYl、VRDY2為伺服單元元通知CNC裝置其正常常工作的觸觸點信號，，當伺服單單元出現(xiàn)報報警時，VRDY1與VRDY2立即斷開。。。（5）OVL1與OVL2為常閉觸點點信號，當當伺服單元元中熱繼電電器動作或或變壓器內(nèi)內(nèi)熱控開關關動作時、、該觸點立立即斷開，，通知CNC裝置產(chǎn)生過過熱報警。。由于直流伺伺服電動機機存在體積積大，電刷刷易磨損，，需要定期期維修等缺缺點，從而而限制了直直流伺服系系統(tǒng)在數(shù)控控機床上的的應用和發(fā)發(fā)展4.4交流伺服系系統(tǒng)交流伺服系系統(tǒng)是近年年來發(fā)展比比較迅速，，在數(shù)控機機床上應用用非常廣泛泛的閉環(huán)位位置控制系系統(tǒng)。它以以永磁同步步交流伺服服電動機為為執(zhí)行元件件，既克服服了直流伺伺服電機體體積大，電電刷易磨損損，需要定定期維修等等缺點，又又具有調(diào)速速范圍寬，，低速性能能好，過載載能力強等等優(yōu)點，是是數(shù)控進給給驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)展的主主流4.4.1交流伺服電電動機交流伺服電電動機分為為異步型交交流伺服電電動機和同同步型交流流伺服電動動機兩大類類。絕大大多數(shù)用于于數(shù)控機床床進給控制制驅(qū)動的是是永磁同步步交流伺服服電動機。。永磁同步交交流伺服電電動機的實實質(zhì)是直流流伺服電動動機定子、、轉子的的倒置應用用，其結結構如圖4.27所示，在定定子上裝有有三相對稱稱繞組，轉轉子為永久久磁極，并并在定子圓圓周上均勻勻布置3個霍爾傳感感器，用來來檢測轉子子磁極的位位置。也可可以通過安安裝在軸端端的光電編編碼器，來來檢測轉子子的磁極位位置。外形(b)內(nèi)部結構圖4.27三相永磁同同步交流伺伺服電機外外形結構與直流伺服服電動機相相比，永磁磁同步交流流伺服電動動機沒有機機械換向器器和電刷，，通過轉子子位置傳感感器檢測到到的轉子位位置信號，，控制定子子繞組中電電流的換向向，避免了了換向火花花產(chǎn)生和機機械磨損等等，同時又又可獲得和和直流伺服服電動機相相同的調(diào)速速性能。因因此，永磁磁同步交流流伺服電機機也叫無刷刷直流伺服服電機，或或電子換向向直流伺服服電機。永永磁同步交交流伺服電電機的機械械特性曲線線與直流電電機非常相相似，如圖圖4.28所示。圖4.28永磁同步交交流伺服電電動機的機機械特性4.4.2交流伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的的交流伺服服驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)以三相永永磁同步交交流伺服電電機為執(zhí)行行元件。從從換向電路路的控制方方法上，同同步電機的的驅(qū)動電路路可以分為為他控換向向和自控換換向兩大類類。和異步步電動機變變頻調(diào)速一一樣，用獨獨立的變頻頻裝置給同同步電動機機提供變壓壓變頻電源源，稱他控控換向變頻頻調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)；用電動動機轉子位位置傳感器器信號來控控制換向變變頻的，是是自控換向向交流伺服服系統(tǒng)。數(shù)數(shù)控機床用用的交流伺伺服系統(tǒng)一一般是自控控換向交流流伺服系統(tǒng)統(tǒng)。自控換向交交流伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)的的主要組成成結構如圖圖4.29所示，它它通過電動動機軸端上上的轉子位位置檢測器器BQ(如霍爾開關關)發(fā)出的信號號來控制逆逆變器的換換流，從從而被動地地改變同步步電動機的的供電頻率率；并根根據(jù)外部速速度給定信信號，以以PWM方式控制逆逆變脈沖寬寬度，改改變輸出到到電動機定定子繞組上上的電壓，，從而調(diào)調(diào)節(jié)同步電電動機的轉轉速。圖4.30所示為西門門子SIMODRIVE611A交流進給驅(qū)驅(qū)動裝置原原理圖。圖4.29自控換向交交流伺服驅(qū)驅(qū)動組成結結構圖4.30SIMODRIVE611A交流進給伺伺服驅(qū)動裝裝置原理圖圖4.5典型數(shù)控伺伺服驅(qū)動系系統(tǒng)簡介4.5.1FANUC公司的伺服服驅(qū)動系統(tǒng)統(tǒng)FANUCα/ααi系列伺服電電機和主軸軸電機（1）FANUCα，αC，αi，αCi系列交流（（AC）伺服電機機。該系列適用用于驅(qū)動機機床的進給給軸，具有有位置偏差差小、分辨辨率高（采采用65536P/r的絕對值式式編碼器））、伺服控控制響應快快（高速響響應矢量控控制HRV）等特點。。性能參數(shù)數(shù)如表4.2所示。表4.2FANUCAC伺服電動機機（2）FANUCα，αP，αC，αPi和αCi系列交流（（AC）主軸電機機。該系列適用用于驅(qū)動機機床的主軸軸傳動，具具有高轉速速、大功率率、響應快快、速度穩(wěn)穩(wěn)定、高速速主軸定向向等特點，，可用于高高速度高精精度高剛性性攻絲等加加工。該系系列主軸電電機主要性性能參數(shù)如如表4.3所示。表4.3FANUCAC主軸電動機機FANUCα系列伺服驅(qū)驅(qū)動器FANUCα系列伺服驅(qū)驅(qū)動器采用用最新的智智能型功率率模塊（IPM），具有體體積小，重重量輕，可可靠性高，，具有能量量再生控制制功能，節(jié)節(jié)省能源，，符合國際際標準等特特點。FANUCβ系列伺服電電動機β系列伺服驅(qū)驅(qū)動器由β系列AC伺服電動機機與β系列伺服驅(qū)驅(qū)動器組成成的伺服驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)，，具有高的的性能價格格比，適用用于機床的的進給軸和和輔助軸驅(qū)驅(qū)動?？膳渑渲酶呖煽靠啃浴⒏叻址直媛实慕^絕對值式編編碼器（32768P/