交流主轴电机多采用交流异步电机，很少采用永磁同步电机。

主要因为永磁同步电机的容量做得不够大，且电机成本较高。另外主轴驱动系统不象进给系统那样要求很高的性能，调速范围也不要太大。因此，采用异步电机完全可以满足数控机床主轴的要求，笼型异步电机多用在主轴驱动系统中。

2.交流主轴电动机的工作原理

与普通三相异步电动机同。据电机学知，交流异步电机的转速表达式为：

（r/min）

 式中 f₁—定子电源频率（Hz）；

p—磁极对数；

s—转差率。

 由此可以知，有变转差率、变极对数及变频三种调速方式。

l  变转差率调速时，低速转差率大，转差损耗功率也大，效率低。

l  变极调速只能产生二种或三种转速，不能做成无级调速，应用范围较窄。

l  变频调速是从高速到低速都可以保持有限的转差率，故它具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，可以认为是一种理想的调速方法。

3. 功率—速度特性曲线

改变频率f₁，可平滑调节同步转速。但只改变频率是不够的，由电机学知：

 

式中 E₁—感应电势；

 K_r1—基波绕组系数；

N₁—定子每相绕组串联匝数；

 Φ_m—每极气隙磁通量。

当略去定子阻抗压降时，定子相电压U1为

 式中 KE—电势系数，KE＝4.44Kr1 N1。

Ø  由上式可见，定子电压不变时，随f₁的上升，气隙磁通Φ_m将减小。又从转矩公式

 式中 C_T—转矩常数；

 I₂—折算到定子上的转子电流；

cos φ 2 —转子电路功率因数。

f 减小导致电机允许输出转矩Te下降，严重时可能发生负载转矩超过最大转矩，电机就带不动了，即所谓堵转现象。

Ø  当电压U1不变，减小f 1时，f 上升会造成磁路饱合，激磁电流会上升，铁芯过热，功率因数下降，电机带负载能力降低。

Ø  故在调频调速中，要求在变频的同时改变定子电压U1，以维持 f 接近不变，由U1，f 1不同的相互关系,而得出不同的变频调速方式、不同的调速机械特性。