超高速電主軸電動機與機床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨立出來，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。

  在使用超高速電主軸電機的時候，會遇到相關(guān)的故障，對于常見的高速主軸電機的故障，技術(shù)工程師對于這個問題給出了相關(guān)的參考意見和處理辦法。

  高速電機在以下各方面具有廣闊的應(yīng)用前景：

  (1) 高速電機在空調(diào)或冰箱的離心式壓縮機等各種場合得到應(yīng)用，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特殊要求越來越多，它的應(yīng)用也會越來越廣泛。

  (2) 隨著汽車工業(yè)混合動力汽車的發(fā)展，體積小，重量輕的高速發(fā)電機將會得到充分的重視，并在混合動力汽車，航空，船舶等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

  (3)由燃?xì)廨啓C驅(qū)動的高速發(fā)電機體積小，具有較高的機動性，可用于一些重要設(shè)施的備用電源，也可作為獨立電源或小型電站，彌補集中式供電的不足，具有重要的實用價值。

  由于高速電機轉(zhuǎn)子上的離心力與線速度的平方成正比，高速電機要求具有很高的機械強度;又由于高速電機頻率高，鐵耗大，在設(shè)計時應(yīng)適當(dāng)降低鐵心中的磁密，采用低損耗的鐵心材料。

  軸承的研究也是與高速電機密不可分的內(nèi)容，因為普通軸承難以承受在高速系統(tǒng)中承受長時間運行，必須采用新材料和新結(jié)構(gòu)的軸承。

  高速電機可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如感應(yīng)電機、永磁電機和磁阻電機等。電機在高速旋轉(zhuǎn)時的離心力很大，當(dāng)線速度達到200m/s以上時，常規(guī)疊片轉(zhuǎn)子難以承受高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，需要采用特殊的高強度疊片或?qū)嵭霓D(zhuǎn)子。

  在轉(zhuǎn)子動力學(xué)發(fā)展的近百年的歷史中，出現(xiàn)過很多計算方法，發(fā)展到今天，現(xiàn)代的計算方法主要可以分為兩大類：傳遞矩陣法和有限元法。

  有限元法的運動方程表達方式簡潔，規(guī)范，在求解轉(zhuǎn)子動力學(xué)問題或轉(zhuǎn)子和周圍結(jié)構(gòu)一起組成的復(fù)雜機械系統(tǒng)的問題時，有很多優(yōu)點。有限元法對復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剖分龐大，計算結(jié)果比傳遞矩陣法準(zhǔn)確，然而計算耗時長，占用內(nèi)存大?，F(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展，給有限元法提供了良好的硬件技術(shù)，。

  方案簡述

  高速電機一般應(yīng)用于數(shù)控雕刻機、精密磨床及高速離心設(shè)備等設(shè)備，本方案以數(shù)控雕刻機為例來闡述S350變頻器在高速電機上的應(yīng)用。

  超高速電主軸工藝要求

  主軸系統(tǒng)是數(shù)控雕刻機的重要組成部件，其性能對數(shù)控雕刻機整機的性能有著至關(guān)重要的影響。主軸電機多采用兩極高速無刷水冷電機，噪音小、切割力度大，運行轉(zhuǎn)速一般在0～24000RPM，對應(yīng)的變頻器運行頻率為0～400HZ。因此系統(tǒng)要求穩(wěn)速精度高、低速時力矩大、加減速時間短、高速時溫升低等來滿足高生產(chǎn)效率與加工品質(zhì)。