交流伺服电机在数控系统中的应用特点
无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控
制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维
护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
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。其交流伺服电机还有以下特点。
1、精度高
    数控机床是按预定的程序自动进行加工的，不可能象普通机床那样手动操作来调整和
补偿，各种因素对加工精度的影响，故数控机床的实际位移与指令位移之差要小。现代数
控机床的位移精度一般为 0.01~0.001mm 甚至可高达 0.1 微米，以保证加工质量的一致性，
保证复杂曲面、曲面零件的加工精度。
2、调速范围宽
    调速范围是指最高进给速度和最低进给速度的比，目前先进调速水平是在脉冲当量或
最小设定单位为 1 微米的情况下，进给速度能在 0~240m/min 的范围内连续可调，一般数
控机床的进给速度能在 0~24m/min 的范围内连续可调，即调速范围为 1：24000。
3、快速响应并无超调
    对伺服控制器的伺服系统除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特
性，即要求跟踪信号的响应要快。伺服系统的这个特点对伺服系统的动态性提出了两方面
要求：一方面在伺服系统处于频繁的启动、制动、加速、减速等动态过程中，为了提高生产
率和加工质量则要求加、减速度足够大以缩短过度过程时间。一般电机速度 0 到最大或从
最大减到 0，时间应控制在 200ms 以下，甚至小于几十毫秒且速度变化时不应有超调；
另一方面，是当负载突变时，过度过程前言要陡，恢复时间要短，且无震荡，这样才能
得到光滑的加工表面。
4、能在低速时输出大的转矩。
数控机床的进给系统常在相对较低的速度下进行切削，故要求伺服系统能够输出大的转
矩。普通加工直径 400mm 的车床，纵向和横向的驱动力矩都在 10Nm 以上。为此，数控机
床的进给传动链应尽量短，传动摩插系数尽量小，并减少间隙，提高刚度，减少惯量，
提高效率。
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