高速电主轴的动平衡技术是电主轴动态性能的关键之所在,精密高速电主轴运行状态下的振动、噪音(机械噪音)、轴承的精度寿命等均与动平衡精度的高低有直接的关系。
通常,在电主轴初始设计阶段,要先对轴系转动部件进行振型分析,用计算机CAD的办法,结合大量的经验数据和轴承等相关转动部件的初始参数,把所有转动部件(包括转轴、轴承、前后轴承压紧螺母、旋转接头、拉杆、刀具等等)以质量
磁悬浮电主轴厂
高速电主轴的动平衡技术是电主轴动态性能的关键之所在,精密高速电主轴运行状态下的振动、噪音(机械噪音)、轴承的精度寿命等均与动平衡精度的高低有直接的关系。
通常,在电主轴初始设计阶段,要先对轴系转动部件进行振型分析,用计算机CAD的办法,结合大量的经验数据和轴承等相关转动部件的初始参数,把所有转动部件(包括转轴、轴承、前后轴承压紧螺母、旋转接头、拉杆、刀具等等)以质量块的方式进行分割,叠加入计算程序,根据实际工况主轴所受的的轴向力或者径向力方向和大小,把主轴受力情况同样要叠加入计算程序,这样,经过计算机计算可以得出一个转轴的振型结果,这个结果包括轴承精度寿命、静刚度、动刚度等等,可以对高速电主轴的设计给出重要的参考,这个过程要在设计任务的开始完成。通过计算,我们可以根据实际的振型情况调整我们的设计方案,通过增减轴承跨距、减轻悬伸端附加件的质量、减小电机转子尺寸等方式来调整振型,以获取我们需要的结构和结果。
因此,对电主轴生热机制进行计算分析,并在此前提下控制热源发热,找到降低电主轴温度的措施具有十分重要的意义。
电主轴的有效输入功率除了转化为机械功率之外,还有很大一部分转化为内置电动机的热能,即内置电动机工作时会发生机械损耗、电气损耗、磁损耗产生大量的热。
研究发现,在电主轴高速运转的条件下,假设电动机的损耗全部转化为热了。有近1/3的发热量由电动机转子产生,其余2/3的发热量由电动机定子产生。
直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的交流调速技术,其控制思想新颖,系统结构简洁明了,更适合于高速电主轴的驱动,更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求,已成为交流传动领域的一个热点技术。
通过对比可以看出,直接转矩控制这一控制方式更适合电主轴的驱动,设计的电主轴直接转矩控制系统具有良好的动静态特性,将直接转矩控制方法应用于电主轴驱动控制系统是可行的,较适应高速数控机床驱动控制系统的响应要求。
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