長い間、高速な速度調整性能が要求される場合には、DCモーターを使用した速度調整方式が主流でした。 ただし、DC モーターには、ブラシや整流子が摩耗しやすく、頻繁なメンテナンスが必要であるなど、固有の欠点がいくつかあります。 整流子は整流時に火花を発生するため、モーターの最高速度が制限され、使用環境も制限されます。また、DCモーターの構造は複雑で、製造が難しく、使用される鋼材の消耗が多く、そして製造コストも高い。 しかし、交流電動機、特にかご形誘導電動機には上記の欠点がなく、回転子慣性が直流電動機に比べて小さいため、動的応答が優れています。 同じ体積において、AC モーターの出力は DC モーターに比べて 10% ~ 70% 増加することができ、さらに、AC モーターの容量は DC モーターの容量よりも大きく、より高い電圧に達することができます。そしてスピード。 最新の CNC 工作機械は AC サーボ ドライブを使用する傾向があり、AC サーボ ドライブが DC サーボ ドライブに取って代わりました。
非同期
非同期ACサーボモータはAC誘導モータを指します。 三相と単相、かご形と巻線形に分かれており、通常はかご形三相誘導電動機が使用されます。 構造がシンプルで、同容量のDCモーターに比べて重量は1/2軽く、価格は1/3です。 欠点は、経済的に広範囲の滑らかな速度調整を達成することが不可能であり、ヒステリシス励起電流をグリッドから吸収する必要があることです。 その結果、系統の力率が悪化する。
このかご型回転子の非同期ACサーボモータを非同期ACサーボモータといい、IMと表記する。
同期型
同期 AC サーボ モーターは誘導モーターよりも複雑ですが、DC モーターよりは単純です。 その固定子には、誘導モーターと同様に、対称的な三相巻線が装備されています。 ローターは異なり、ローターの構造の違いにより、電磁式と非電磁式の 2 つのカテゴリに分類されます。 非電磁式はヒステリシス式、永久磁石式、リアクティブ式に分けられます。 その中でも、ヒステリシス同期モータとリアクティブ同期モータは、効率が低く、力率が悪く、製造能力が小さいなどの欠点があります。 永久磁石同期モーターは主に CNC 工作機械で使用されます。 永久磁石式は電磁式に比べ、構造が簡単で確実に動作し、高効率であるという利点がありますが、大型で始動性が悪いという欠点があります。 しかし、永久磁石同期モータは、高残留磁束密度と高保磁力を持つ希土類磁石を採用したことにより、直流電動機の外形寸法に比べて約1/2の小型化が可能となり、重量も60%削減され、ロータ慣性も低減される。 DCモーターの1/5まで。 非同期モーターと比較して、永久磁石励磁を使用しているため効率が高く、励磁損失やそれに関連する漂遊損失がありません。 また、電磁同期モータにはコレクタリングやブラシが必要ないため、機械的信頼性は誘導(非同期)モータと同等ですが、力率が非同期モータよりもはるかに高いため、永久磁石の体積が減少します。同期モーターは非同期モーターよりも小型です。 これは、低速では、力率が低いため、同じ有効電力を出力する場合、誘導 (非同期) モーターの皮相電力がはるかに大きく、モーターの主なサイズは皮相電力によって決まるためです。