超高速電主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對(duì)獨(dú)立出來(lái)，因此可做成“主軸單元”，俗稱(chēng)“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。

  在使用超高速電主軸電機(jī)的時(shí)候，會(huì)遇到相關(guān)的故障，對(duì)于常見(jiàn)的高速主軸電機(jī)的故障，技術(shù)工程師對(duì)于這個(gè)問(wèn)題給出了相關(guān)的參考意見(jiàn)和處理辦法。

  高速電機(jī)在以下各方面具有廣闊的應(yīng)用前景：

  (1) 高速電機(jī)在空調(diào)或冰箱的離心式壓縮機(jī)等各種場(chǎng)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(lái)越多，它的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。

  (2) 隨著汽車(chē)工業(yè)混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展，體積小，重量輕的高速發(fā)電機(jī)將會(huì)得到充分的重視，并在混合動(dòng)力汽車(chē)，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(jī)驅(qū)動(dòng)的高速發(fā)電機(jī)體積小，具有較高的機(jī)動(dòng)性，可用于一些重要設(shè)施的備用電源，也可作為獨(dú)立電源或小型電站，彌補(bǔ)集中式供電的不足，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

  由于高速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的離心力與線(xiàn)速度的平方成正比，高速電機(jī)要求具有很高的機(jī)械強(qiáng)度;又由于高速電機(jī)頻率高，鐵耗大，在設(shè)計(jì)時(shí)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(jī)密不可分的內(nèi)容，因?yàn)槠胀ㄝS承難以承受在高速系統(tǒng)中承受長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，必須采用新材料和新結(jié)構(gòu)的軸承。

  高速電機(jī)可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如感應(yīng)電機(jī)、永磁電機(jī)和磁阻電機(jī)等。電機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力很大，當(dāng)線(xiàn)速度達(dá)到200m/s以上時(shí)，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(qiáng)度疊片或?qū)嵭霓D(zhuǎn)子。

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

  有限元法的運(yùn)動(dòng)方程表達(dá)方式簡(jiǎn)潔，規(guī)范，在求解轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問(wèn)題或轉(zhuǎn)子和周?chē)Y(jié)構(gòu)一起組成的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的問(wèn)題時(shí)，有很多優(yōu)點(diǎn)。有限元法對(duì)復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剖分龐大，計(jì)算結(jié)果比傳遞矩陣法準(zhǔn)確，然而計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)，占用內(nèi)存大?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)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(jiǎn)述

  高速電機(jī)一般應(yīng)用于數(shù)控雕刻機(jī)、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(jī)為例來(lái)闡述S350變頻器在高速電機(jī)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(jī)的重要組成部件，其性能對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)整機(jī)的性能有著至關(guān)重要的影響。主軸電機(jī)多采用兩極高速無(wú)刷水冷電機(jī)，噪音小、切割力度大，運(yùn)行轉(zhuǎn)速一般在0～24000RPM，對(duì)應(yīng)的變頻器運(yùn)行頻率為0～400HZ。因此系統(tǒng)要求穩(wěn)速精度高、低速時(shí)力矩大、加減速時(shí)間短、高速時(shí)溫升低等來(lái)滿(mǎn)足高生產(chǎn)效率與加工品質(zhì)。