電主軸中常用的電機(jī)形式是什么？

近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床電主軸已開(kāi)始向、高剛度、高速度方向發(fā)展，為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，電主軸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，我國(guó)的電主軸技術(shù)與國(guó)外的電主軸技術(shù)仍有許多不同之處。

(1)異步主軸電動(dòng)機(jī)。

異步主軸電機(jī)是我國(guó)普通機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的主軸傳動(dòng)，但異步調(diào)速主軸電機(jī)在使用過(guò)程中存在效率低、體積大、轉(zhuǎn)矩密度低、功率因數(shù)低等問(wèn)題。另外，異步電動(dòng)機(jī)在低速下降過(guò)程中容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，從而導(dǎo)致機(jī)床溫度的升高。而當(dāng)它被控制時(shí)，其運(yùn)算量很大。然而，由于控制器的創(chuàng)新和發(fā)展，運(yùn)行速度有了很大的提高，解決了異步電動(dòng)機(jī)的低速問(wèn)題。異步主軸電機(jī)的控制主要有兩種方法：直接轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制。實(shí)驗(yàn)證明，這兩種控制方法均能達(dá)到操作控制的效果，并已在機(jī)械制造過(guò)程中得到應(yīng)用。


(2)永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)。

永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)在使用過(guò)程中具有轉(zhuǎn)子溫升低的優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有的交流異步電動(dòng)機(jī)相比，在低速極限的影響下，它可以在恒定轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行，且轉(zhuǎn)矩密度越高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性越好。工作轉(zhuǎn)子可以減小電主軸的徑向尺寸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以與電源頻率同步，矢量控制模式可以在不加熱和不增加功率密度的情況下控制轉(zhuǎn)子。但是，永磁同步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有一個(gè)值得觀察的標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)弱的調(diào)速功能具有較高的適應(yīng)性。在弱磁場(chǎng)的控制范圍內(nèi)，電壓往往在極限值內(nèi)，容易超標(biāo)，對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大，也是永磁同步電機(jī)的缺陷，電機(jī)的制造成本也很高。這不適用于以經(jīng)濟(jì)效益為主要考慮因素的企業(yè)發(fā)展形式。



(3)其他形式的馬達(dá)。

在數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程中，將使用多種類型的電機(jī)，如開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、同步磁阻電機(jī)等。如果用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)做主軸，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和輸出功率將大大提高，開(kāi)關(guān)磁阻的調(diào)速主軸將始終在規(guī)定的范圍內(nèi)，從而使整體工作效率大大提高，在速度較低時(shí)更明顯。"開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的溫度很低，轉(zhuǎn)子沒(méi)有繞組。在電機(jī)的使用過(guò)程中，很大一部分熱量消耗在定子上，容易冷卻，但也會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大、電機(jī)和控制器成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難等問(wèn)題。同步磁阻電機(jī)的發(fā)展速度較快，運(yùn)行特性與普通交流電子定子相似，主要結(jié)構(gòu)材料為高導(dǎo)磁材料和絕緣材料，其應(yīng)用可提高主軸傳動(dòng)性能--機(jī)床的價(jià)格比，成本低，性能優(yōu)良，易于控制，調(diào)速范圍廣，運(yùn)行算法相對(duì)簡(jiǎn)單。

電主軸電機(jī)的選擇是多種多樣的，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合使用環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化選擇。

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