浅析数控技术中的电机及其伺服驱动

　　1.3.1 直流伺服电机

　　直流伺服电机具有良好的启动、制动和调速特性，可以在大范围内实现平漪无极润速。尤姨是大悦脸宽调速的直流伺服电机得到广泛应用。它分为电滋磁和永久磁铁激滋，永磁式伺服电机为数控机床广泛采用。

　　永傲式伺服电机山机壳、定子磁极和转子电枢组成。定子磁极是个永久磁体、具有较好的胜性能德定性，可以产生极大的峰值转矩。其了作原理与普通直疏电机相同。只是水久磁铁代稗件通电机的徽徽镜组和陇极铁心，在电机气原中建立主磁通，产生感应电势和电磁转矩。

　　直筑伺服电机调速的可采取调锥电枢电压，改变电枢回路电阻或改变气破胜通盆。日前使用最广泛的方法是晶体管脉宽润侧器一直流电机调速度(PWM-M)。具体方法是利用大功率晶体管的开关作用甲将直流电压转换成一定报率的方波电压.加到直流电机的电枢上。通过对方波脉冲宽度的控侧，改变电枢的平均电压，从而调节电机的转速。

　　1.3.2 交流伺服电动机

　　交流伺服电动机由定子和转子构成。定子上有幼磁绕组和控刹绕组，这两个绕组在空间相差的。电角度。若在两相绕组上加以幅值相等、相位差90°电角度的对称电压，则在电机的气眯中产生阅形的旋转班场。其控制方式有三种:幅值控制、相位控制和幅值相位混合控制。交流伺服电机是无刷结构，坚固耐用，体积较小，重量较轻，役有盛流子机械换向，所以远比直流何服电机倪于维护。有利于转速和功率的提高。但速度的控制方法比直流伺服电机要复杂的多，对控制元件的容量及速度的哭求也很高。分为异步和同步伺服电机。

　　异步型交流伺服电动机用IM表示指的是交流感应电动机。它有三相和单相之分.也有鼠笼式和线绕式，通常多用鼠笼式三相感应电动。其结构简单，与I}容量的直流电动机相比，质且轻1/2,价格仅为直流电动机的1/3.缺点是不能经济地实砚范圈很广的平清调速，必须从电网吸收浦后的励磁电流。因而令电网功率因数变坏。

　　同步型交流伺服电动机同步型交流伺服电动机虽较感应电动机复杂甲但比直流电动机简单。它的定子与感应电动机一样，都在定子上装有对称二栩绕组。而转子却不同，按不同的转子结构又分电磁式及非电磁式两大类。非电磁式又分为璐滞式、永磁式和反应式多种。其中磁带式和反应式同步电动机存在效率低.功串因数较差、制造容量不大等缺点。

　　数控机床中多用永进式同步电动机。水磁式优点是结构简单、运行可举、效率较高;缺点是体积大、启动特性欠佳。由于采用了水盛铁励截。消除了励进损耗及有关的杂故损耗.所以效率高。又因为没有集电环和电城.共机械可那性与感应〔异步〕电动机柑同，而功率因数却大大高于异步电动机，从而使永磁同步电动机的体积比异步电动机小些。

　　由以上分析可见，交涟伺服电机璐动系统克服了盆流骡动系统中电机电刷和整流子要经常维修、电机尺寸较大和使用环境受限制等缺点。它能在较宽的调速范围内产生理想的转矩，结构简单.运行可赛。用于数控机床等进给驭动系统为精密位置控制。是当前机床进给驻动系统方面的一个新动向。

　　1.4 应用

　　由直流伺服电机和交流伺服电机组成的闭环伺服控翻系统其有工作可靠、抗于扰性强、精度高等优势，通常应用在加工栩度要求较南的致控机床中。与开环控制系统相比较增加了位置检测、反馈、比较等环节，故结构复杂，而且各个环节都包含在反馈回路中，故机械摩擦特性、刚度、间隙都直接影响伺服系统的参数调试。

2 结语

　　控制电机及其伺服控制系统在数控加工巾满足了不同零件的加工需求。另外，在控制方式上采用混合控制的方式，即开环补偿型和半闭环补偿型，可以有效地集中了开环和闭环的特点，满足某些机床的控制要求。随着现代数控技术的发展.对控制电机及其伺服驱动要求也越来越高，控制电机的优化研究和数字化伺服驱动技术已成为发展趋势。