αi伺服电动机：高精度控制的关键技术

1.产品分类

αi系列是FANUC高性能伺服驱动电动机产品，它具有优异的加减速性能和很高的可靠性，其最高转速可达6000r/min、最大输出转矩可达500N·m，可以用于高速、高精度数控机床的伺服进给驱动。

αi系列伺服电动机的外观如图2.4-3所示。从电枢电压等级上，αi电动机分为200V标准型和400V高电压型（HV型）两大类，分别和标准型驱动和HV型驱动配套。

从电动机结构特性上，αi电动机分为αiS高速、小惯量系列和准型αiF中惯量电动机两大系列。αiS系列电动机是最为常用的产品，其规格众多，可广泛用于高速、高精度中小型数控机床的伺服进给驱动以及工业机器人、纺织、印刷等行业。αiF系列为FANUC新推出的中惯量伺服电动机，用来替代早期的αi系列伺服电动机，它多用于大中型数控机床的伺服进给驱动以及冶金、工程机械等行业的中大惯量负载驱动。

图2.4-3 αi伺服电动机

根据实际需要，αi系列电动机可配套2²⁰（1048576p/r，αiA1000或αiI1000）、2²⁴（16777216p/r，αiA16000）绝对或增量型高精度位置检测编码器；电机输出轴可以为锥轴、平轴或平轴带键；并可以选择电动机内置制动器；大功率电动机还可以选择强制风冷。

2.αiS系列电动机

αiS系列电动机分为标准型（200V）和HV型（400V）两类，一般与αi系列驱动器配套使用。αiS系列目前常用的规格与主要技术参数分别见表2.4-1、表2.4-2，电动机的安装尺寸可参见本书附录B。

表2.4-1 αiS系列标准型伺服电动机规格表

①强制风冷。

表2.4-2 αiS系列HV型伺服电动机规格表

①强制风冷。

αiS系列伺服电动机的输出特性如图2.4-4所示，图为αiS12/4000电动机的输出特性，其他规格电动机的输出特性形状相同，但电动机转速、输出转矩有所不同。(www.xing528.com)

由图2.4-4a可见，αiS系列伺服电动机在额定转速以下区域可以长时间、连续工作，输出转矩随转速升高稍有下降；但当转速超过额定转速或输出转矩大于连续工作转矩时，只能短时、断续工作。对于额定转速和最高转速相同的伺服电动机，如αiS22/6000等，则电动机可以在全部转速范围连续工作。

图2.4-4 αiS系列伺服电动机输出特性

a）输出特性 b）过载特性

图2.4-4b为αiS系列伺服电动机的过载特性，其横坐标为短时工作时间、纵坐标为断续工作比。例如，在210%过载的情况下，最大允许工作的时间为20s，其断续工作比允许为22%，即：假如电动机210%过载工作的时间为11s，在电机停止39s后，允许再次210%过载工作11s。

3.αiF系列电动机

αiF系列为大惯量负载进给驱动用的中惯量伺服电动机，分为标准型（200V）和HV型（400V）两类，一般与αi系列驱动器配套使用。

αiF系列目前常用的规格与主要技术参数分别见表2.4-3、表2.4-4，电动机的输出特性曲线形状与αiS系列相同，电动机的安装尺寸可参见本书附录B。

表2.4-3 αiF系列标准型伺服电动机规格表

①强制风冷。

表2.4-4 αiF系列HV型伺服电动机规格表

①强制风冷。