數(shù)控機(jī)床的主軸調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，為了能同時(shí)滿足對(duì)主傳動(dòng)的調(diào)速和輸出扭矩的要求，數(shù)控機(jī)床常用機(jī)電結(jié)合的方法，即同時(shí)采用電動(dòng)機(jī)和機(jī)械齒輪變速兩種方法。其中齒輪減速以增大輸出扭矩，并利用齒輪換擋來(lái)擴(kuò)大調(diào)速范圍。

1．電動(dòng)機(jī)調(diào)速

用于主軸驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。

（1）直流電動(dòng)機(jī)主軸調(diào)速  由于主軸電動(dòng)機(jī)要求輸出較大的功率，所以主軸直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上不適用永磁式，一般是他激式

從電機(jī)拖動(dòng)理論知，該直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n為：

式中：為電樞電壓（v），為電樞電阻（），為電樞電流（A），為常數(shù)，為勵(lì)磁電流（A）。

從式中可知，要改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，可通過(guò)改變電樞電壓（降壓調(diào)速），或改變勵(lì)磁電流（弱磁調(diào)速）。當(dāng)采用降壓調(diào)速時(shí)，從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩公式T=C_ekI_fI_a中可得，它是屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。而當(dāng)采用弱磁調(diào)速時(shí)，根據(jù)功率公式P=nT，并把上述n 公式與T公式代入得，電動(dòng)機(jī)的功率P=（U-RI_a）C_eI_a，可知它是屬于恒功率調(diào)速。

通常在數(shù)控機(jī)床中，為擴(kuò)大調(diào)速范圍，對(duì)直流主軸電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，同時(shí)采用調(diào)壓和調(diào)磁兩種方法。其典型的直流主軸電動(dòng)機(jī)特性曲線如圖1所示。

（2）交流電動(dòng)機(jī)主軸調(diào)速  大多數(shù)交流進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)采用永磁式同步電動(dòng)機(jī)，但主軸交流電動(dòng)機(jī)則多采用鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，這是因?yàn)槭苡来朋w的限制，永磁同步電動(dòng)機(jī)的容量不允許做得太大，而且其成本也很高。另外，數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不必象進(jìn)給系統(tǒng)那樣，需要如此高的動(dòng)態(tài)性能和調(diào)速范圍。鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便宜、可靠，配上矢量變換控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置則完全可以滿足數(shù)控機(jī)床主軸的要求。

交流主軸電機(jī)的性能可由圖2所示的功率/速度關(guān)系曲線反應(yīng)出來(lái)。

交流主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)目前廣泛采用矢量控制變頻調(diào)速的方法，并為適應(yīng)負(fù)載特性的要求，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)供電的變頻器，應(yīng)同時(shí)有調(diào)頻兼調(diào)壓功能。有關(guān)交流感應(yīng)電機(jī)矢量控制原理，這里不予介紹。