電主軸三種控制方式的對比分析

 普通變頻為標量驅(qū)動和控制，其驅(qū)動控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，輸出功率和轉(zhuǎn)速成正比。普通變頻控制的動態(tài)性能不夠理想，在低速時控制性能不佳，輸出功率不夠穩(wěn)定，也不具備C軸功能永磁電主軸供應。但價格便宜、結構簡單永磁電主軸，一般用于磨床和普通的高速銑床等。

   矢量控制技術模仿直流電動機的控制，以轉(zhuǎn)子磁場定向，用矢量變換的方法來實現(xiàn)驅(qū)動和控制，具有良好的動態(tài)性能。矢量控制驅(qū)動器在剛啟動時具有很大的轉(zhuǎn)矩值，加之電主軸本身結構簡單，慣性很小，故啟動加速度大，可以實現(xiàn)啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅(qū)動器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種永磁同步電主軸，后者可以實現(xiàn)位置和速度的反饋，不僅具有更好的動態(tài)性能，還可以實現(xiàn)C軸功能；而前者動態(tài)性能稍差，也不具備C軸功能永磁電主軸供應，但價格較為便宜。

   直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術之后發(fā)展起來的又一種新型的交流調(diào)速技術，其控制思想新穎，系統(tǒng)結構簡潔明了永磁電主軸廠家，更適合于高速電主軸的驅(qū)動，更能滿足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬間準停的動態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為交流傳動領域的一個熱點技術。

   通過對比可以看出，直接轉(zhuǎn)矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅(qū)動，設計的電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)特性，將直接轉(zhuǎn)矩控制方法應用于電主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)是可行的，較適應高速數(shù)控機床驅(qū)動控制系統(tǒng)的快速響應要求。

傳動結構主軸常見使用在加工中心上的有三種，分別是皮帶傳動主軸、直結式主軸和電主軸這三種傳動結構主軸是常見使用在數(shù)控加工中心上的，而齒輪傳動主軸就很少使用在數(shù)控加工中心上了，不過也有，比如使用在多頭加工中心上的比較常見。皮帶傳動主軸一般都是使用在小型加工中心和大型加工中心上；而直結式主軸和電主軸一般在高速加工中心比較常見使用。

安陽市新程軸業(yè)機械有限公司主營電主軸、永磁電主軸、hsk主軸、高速電主軸、車床電主軸、磨削電主軸。軸承套圈仍為鋼圈，標準化程度高，對機床結構改動小，易于維護。電磁懸浮軸承高速性能好，精度高，容易實現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控，但是由于電磁測控系統(tǒng)復雜，這種軸承價格十分昂貴，而且長期居高不下，至今沒有得到廣泛應用。  

電主軸可以高速運行，有良好的穩(wěn)定性，動態(tài)精度較高，使數(shù)控機床切削的速度更高，加工的精密度也更高。由于電主軸的運行不需要經(jīng)過中間傳動環(huán)節(jié)，因此其平穩(wěn)性更高，不會受到外來的沖擊，主軸的軸承不需要承受很大的動負荷，精度壽命得以延長。電主軸使電機和主軸構成一個整體，形成一個單元，使電主軸可以系列化生產(chǎn)，形成一定的規(guī)模，而且生產(chǎn)更加化。電主軸作為數(shù)控機床功能部件，也作為一種商品進入到市場中。企業(yè)可以根據(jù)數(shù)控機床的主機運行需要選擇電主軸，對機床模塊化方向發(fā)展起到一定的促進作用。

在電主軸系統(tǒng)中，主軸軸承技術是關鍵，主要包括三種，即動靜承、角接觸球軸承和磁懸浮軸承。其中，動靜承是將靜承與動承結合起來，集合了兩者的優(yōu)點，其具備良好的高速性能，速度調(diào)節(jié)的范圍大。精密數(shù)控機床比較常用角接觸球軸承，其發(fā)揮主軸支撐作用，對高速性能有一定的影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是由于滾珠為氮化硅材料制作，滾珠在高速作用下會增加離心力，增大陀螺力矩，軸承的高速性能得以充分發(fā)揮，減小滾動體的直徑。由于軸承的制造成本高，具有非常復雜的控制系統(tǒng)，不容易解決軸承運行中產(chǎn)生的發(fā)熱問題，所以，只有特殊場合中才會使用。