安阳市新程轴业机械有限公司

电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机，由于是用在高速加工机床上，启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转，启动转矩大永磁电主轴安装，因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍永磁电主轴。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率与转矩成正比。机床新的变频器采用先进的晶体管技术，可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动，在中、高速端为恒功率驱动

电主轴给机床行业带了什么？

1.简化结构，促进机床结构模块化

电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品，供主机选用，从而促进机床结构模块化。

2.降低机床成本永磁同步电主轴，缩短机床研制周期

一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成化、规模化生产，还可以缩短机床研制周期，适应目前快速多变的市场趋势。

3.改善机床性能，提高可靠性

采用电主轴结构的数控机床，由于结构简化，传动、连接环节减少，因此提高了机床的可靠性;技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善永磁电主轴厂家，可靠性得以进一步提高。

电主轴所交融的技能：

高速轴承技能：电主轴一般选用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿数是传统轴承的几倍；有时也选用电磁悬浮轴承或静圧轴承，内外圈不接触，理论上寿数无次数；

高速电机技能：电主轴是电动机与主轴交融在一起的产品，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上能够把电主轴看作一台高速电动机。关键技能是高速度下的动平衡；

电主轴的性能及优点：

1、工件表面光洁度大大提高。电机具有的转速硬特性，在负载波动情况下具有较高的转速稳定性，使工件表面光洁度得以明显提高。

2、传动误差小。机床主传动链长度为零，电机对主轴实现直接驱动，无任何传动误差，主轴振动明显变小，工件表面光洁度得以明显提高。

3、主轴变形小。电机转子为稀土永磁结构，无励磁电流，转子发热小，主轴轴向稳定性好；工件加工精度高。

4、功率、扭矩大。电机为稀土永磁同步电机，具有极高的功率密度和转矩密度。与异步电机相比，在同体积下，该电机的功率、转矩可大一个等级；就是在同功率下，由于转子无需励磁电流，其转矩也明显大。

电主轴的性能及优点：

后置直驱结构设计、功率配置灵活。电机处于主轴后端，电机的功率与主轴粗细和长短可任意搭配，构成极其灵活，可满足各种主轴径向空间限制场合的应用。

调速范围宽。电机可以实现极宽的调速范围，零速到高转速之间均可实现无级调速；该电机的恒功率比为1：1.25。

生产率高。电机具有的低速硬特性，可进行刚性攻丝，在轴承刚性和刀具硬度许可下，可进行硬金属、低速大吃刀量切削，高速小吃刀量精密切削，生产效率极大提高。

伺服性强。配合驱动器，可以实现数字式伺服主轴的所有功能。

节能。同等功率条件下，节能效果比异步主轴电机高20%~50%，功率越大节能效果越显著。

应用宽。产品由于增加了低速特性，工作转速范围明显提高，并可实现系列化，不仅新设备可以装备，更适合旧磨床改造，从500W到150kW均可采用这种结构，其应用范围大大变宽。

在设计高速数控铣床的时候，需要启动冷却系统对主轴进行降温。主轴内部安装有三个轴承，即前端轴承、中间轴承和后端轴承，主轴的运转速度不同，功率不同，将温度传感器安装在轴承附近，就可以对主轴轴承的温度实时监测。温度传感器采集信号的时候需要发挥可编程逻辑控制器的输入模块作用，不同类型的传感器，将信号划分为 4 ～20mA。在设计机床控制程序的时候，需要按照传感器信号将温度计算出来，标定好。实施轴承升温保护的时候，还需要在程序中将门槛限制值设置好，保护好轴承。