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电主轴的常用电机有哪些形式?

[作者:www.88jg.com] [日期:18-11-07] [热度:]

    近年来,数控机床的电主轴开始向着高精度、高刚度和高速度发展,为了满足这一发展趋势,电主轴技术应运而生,我国的电主轴技术和国外相比还存在很多不同之处。下文主要探讨了电主轴的常用电机有哪些形式。 

    (1)异步主轴电机。

    异步主轴电机是现在我国普通机床运行过程中普遍使用的主轴驱动,但异步调速的主轴电机在使用过程中存在着效率低、体积大、转矩密度小、功率因数低等问题,除此之外,异步电机在进行低速下转的过程中容易发生转矩脉动,这种情况下会导致机床的下温升高,并且其进行控制时的运算量非常庞大。但这一问题因为控制器的创新和发展,运算速度已经得到了显著的提升,这使异步电机的低速性得到了解决,异步主轴电机实现控制的方法主要有直接转矩控制和矢量控制两种,两种控制方式经实验证明,都能够达到运行控制的效果,并且已经在机械制造过程中得到了应用。 
  
    (2)永磁同步电机。

    永磁同步电机在使用过程中具有转子温升低的优势,在低限速度的影响下,能够自行作恒转矩运行,并且转矩的密度越高,转动的惯量越小,动态的响应特性越好,跟现有的交流异步电动机相比,具有工作中的转子不发热、功率密度升高能够缩小电主轴的径向尺寸、转子的转速能够与电源的频率相同步,还能够使用矢量控制的控制方式。但永磁同步电机的同步转速有着需要遵守的标准值,这就对永磁同步电机的弱磁调速功能有了更高的适应能力,在弱磁的控制区间内,电压通常处在极限值,很容易出现超出的情况,对转矩产生较大的影响,这也是永磁同步电机的缺陷,并且该电机的制造成本也非常高,这对将经济效益作为主要考虑点的企业发展形式来说并不适用。 
  
    (3)其他形式的电机。

    数控机床在工作过程中,会使用到很多类型的电机,比如开关磁阻电机、同步磁阻电机等。如果使用开关磁阻电机来做主轴,数控机床的系统运行效率和输出功率会得到很大的提升,开关磁阻的调速主轴会一直处在在规定的范围内,这就使整体工作效率得到了很大的提高,这一优势在进行低转速时能够更加明显。开关磁阻电机的温度低,转子无绕组,在进行该电机的使用过程中,热耗的很大一部分都在定子上,很容易出现冷却,但使用时也会出现转矩脉动大、电机和控制器的成本高,构造复杂,维修困难等问题。同步磁阻电机的发展速度比较快,他的运行特征和普通的交流电子的定子比较相似,主要的构造材料是高导磁材料和绝缘材料,其运用能够增加机床的主轴驱动性价比,其造价低、性能优秀、容易控制、调速范围广,并且具有比较简单的运算算法。 
  
    电主轴的电机选择是多种多样的,在实际应用过程中要结合使用环境进行最优选择。 

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