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由于直线电机不需要有旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地减少；二是定位精度高，在需要直线运动的地方
，直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高；三是反应速度快、灵敏度高，可做到滑块和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，
这就消除了定子、滑块间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；四是工作安全可靠、寿命长。
图1 直线电机与直接驱动伺服电机表1 齿轮工作台和直接驱动工作台性能比较 项目 齿轮工作台 直接驱动工作台 速度 低 高 加速度 低 高 伺服刚度(例
如，位置增益)一般 高 抗干扰 相对强 相对弱 夹紧转矩 大 相对小 定位精度 高(主要决定于编码器
分辨率和降速机械)高(主要决定于编码器分辨
率、机械刚度和轴承刚度)机械噪声 大 低 维修 必需(由于机械磨损) 基本不必要 装配 相对容易 需要思考(由于磁拉力) 冷却 一般不需要 自然冷/气冷/液冷(决定于
连续转矩和散热情况)外形尺寸 不紧凑(电机外装) 紧凑(电机内装) 
在数控机床上把低速力矩电机直接作为旋转工作台是伺服技术的又一个发展。传统的旋转工作台一般是通过高速伺服电机带动降速齿轮、蜗轮、蜗杆副进行降速。传动链长，噪声大，需要维修。在采用直接驱动的伺服电机后，由于加大了电机转子直径，采用稀土金属作为磁极材料，因此可以获得大转矩。并对磁路进行设计，以减少低速的转矩脉动。表1是齿轮传动工作台和直接驱动工作台性能比较。- 当前，FANUC工作台的内装式伺服电机D3000/150is具体规格如下：输出转矩可达3000Nm，连续额定转矩可达1200Nm，转速为150r/min，外形高度为160mm，外径为565mm。
- 主轴电机
- 由于交流异步电机变频调速容易实现恒转矩、恒功率的功能，又没有直流电机的炭刷，因此很快就被采用在数控机床的主轴上。随着数控机床速度的提高，为了简化传动链，甚至采用“零传动”的结构，因而出现了电主轴。把机床的主轴与主轴电动机集成在一起，它的机械结构虽然很简单，但精度和可靠性却要求很高。当前，一般内装主轴电机速度达到12000～15000r /min；电机采用三相异步电机的结构，并采用改变极对数的方法改变分级变速。近，又出现同步电机的结构，采用稀土磁铁，提高输出转矩，设计机床结构，还开发了宽范围恒功率的主轴电机。这有两种方法：降低原有电机的功率，扩大恒功率调速范围；利用变极对数，达到恒功率。采用FANUC主轴电机规格如表2。
3 驱动装置的发展表2 FANUC主轴电机规格 型号 特点 额定功率范围
(kW)速度范围(r/min)
(基速-速)应用 ai 标准型 0.55～45 4,500～15,000 车床、加工中心 aip 宽范围恒功率 5.5～22 4,500～8,000 车床、加工中心 aiT 电机与机床主轴
直连1.5～22 5,000～20,000 车床、加工中心 aiL 高精度直连，油
冷3.5～22 15,000～20,000 车床、加工中心 aiB 内装 0.55～50 1,000～30,000 车床、加工中心 aiH 高压供电 0.55～100 4,000～20,000 车床、加工中心 - 中国台湾*法拉特FALATE高精度RV摆线减速机，中国台湾FALATE法拉特大扭矩RV摆线齿轮减速机，工业机器人/工业机械手用法拉特RV摆线针减速器，弯管机用法拉特RV摆线减速机，弯管机用法拉特RV摆线减速机
- FANUC的驱动装置主要由3部分组成：电源、放大器、控制。
- 电源主要把交流变为直流，把泵升电压送回电网或加以处理，在电源故障时进行保护等功能。
- 早期开发的晶闸管伺服系统控制简单，速度范围能满足一般数控机床的需要，由于晶闸管额定电流大，短时间过电流能力强，因此对大惯量直流伺服电机可以发挥过负荷、高速、高加减速的特点。控制一般采用移相控制的方法。晶闸管伺服系统的缺点是功率转换的频率较低，只能是电网的频率50Hz或者高达300Hz。因此，其伺服装置低速电流波动较大、调速范围不大、快速响应慢。
- 由于上述原因， 从技术上FANUC又推出了PWM(脉冲宽度调制)控制的电路。比如，以固定的频率调制直流电源电压V0，当方波的占空比Dt/T0变化时，输出平均电压V1为：
V1=[Dt/T0]V0 (3) - 虽然这种电压的波形也是脉动的，但是由于调制的频率可以达到很高，因此波形仍然可以很好。从上述原理看出，PWM的特点可以使系统的快速性提得很高。如果采用晶体管，其动态调节时间比可控硅快，但允许的电流较小，因此比较适合中、小功率的驱动电路。
- 除了直流进给电机外，FANUC的交流电机也采用PWM控制。交流电机的控制，是通过交流、直流、交流的原理产生交流电压去控制交流电机。首先电网的交流电压经过整流变成直流电压，供电给逆变器，它把直流磁路，减小低速脉动。这种电机非常适合数控车床和数控齿轮机床的应用。
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