永磁同步電主軸代表了未來(lái)電主軸的發(fā)展方向，相比于目前已廣泛應(yīng)用的異步電主軸，其功率密度更大，結(jié)構(gòu)更緊湊，效率和功率因數(shù)更高。下面電主軸廠家小編就摘要分享高速永磁同步電主軸參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響規(guī)律研究，希望會(huì)給行業(yè)的朋友帶來(lái)一些幫助。

永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子不發(fā)熱的特點(diǎn)，對(duì)于降低軸承溫升，提高主軸壽命非常有利；同時(shí)永磁電機(jī)力矩特性硬，易于實(shí)現(xiàn)精密控制，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高零件加工的表面質(zhì)量。

目前國(guó)內(nèi)永磁同步電主軸尚處于起步階段，產(chǎn)品應(yīng)用還不成熟，尤其針對(duì)高頻永磁同步電主軸的電磁設(shè)計(jì)方法尚不成熟，電磁參數(shù)對(duì)電主軸性能的影響規(guī)律有待深入認(rèn)識(shí)。因此，迫切需要對(duì)永磁同步電主軸的電磁設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行深入地研究。

本文以國(guó)家科技重大專項(xiàng)為背景，針對(duì)高速電主軸采用逆變器供電高頻的特點(diǎn)，基于場(chǎng)路結(jié)合的方法設(shè)計(jì)了一款額定功率18kW、額定轉(zhuǎn)速9000rpm，最高轉(zhuǎn)速為40000rpm的加工中心電主軸永磁同步電動(dòng)機(jī)。

建立了永磁同步電動(dòng)機(jī)的有限元數(shù)值計(jì)算模型，基于該模型研究了轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)、氣隙大小、定子繞組串聯(lián)匝數(shù)、永磁體尺寸以及鐵芯長(zhǎng)度等對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)性能的影響規(guī)律。據(jù)此對(duì)對(duì)比研究了兩種不同的設(shè)計(jì)方案。計(jì)算結(jié)果表明，在電機(jī)電磁負(fù)荷足夠的前提下，減小氣隙、磁化方向長(zhǎng)度、隔磁磁橋長(zhǎng)度和永磁體寬度能夠提升功率因數(shù)和過(guò)載能力，降低空載漏磁系數(shù)，獲得更好的電機(jī)性能。 

基于有限元法研究了定子槽口寬與斜槽等電樞參數(shù)和極弧系數(shù)與磁極偏心距等磁極參數(shù)對(duì)表貼式永磁同步電主軸齒槽轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律。以減小永磁同步電主軸齒槽轉(zhuǎn)矩為目標(biāo)，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)效率、過(guò)載能力、空載動(dòng)態(tài)性能和負(fù)載動(dòng)態(tài)性能的影響，提出了永磁同步電主軸齒槽轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化策略。結(jié)果表明，通過(guò)減小槽口寬度，增大斜槽寬度，選擇合理的極弧系數(shù)和增大磁極偏心距等措施能夠有效減小永磁同步電主軸齒槽轉(zhuǎn)矩70%以上。

 建立了基于雙反應(yīng)理論的永磁同步電動(dòng)機(jī)dq軸數(shù)學(xué)模型，研究了在電動(dòng)機(jī)全速范圍內(nèi)考慮電壓和電流極限時(shí)的最佳控制方案?；谑噶靠刂品椒ń⒘擞来磐诫妱?dòng)機(jī)的id=0和超前角弱磁控制系統(tǒng)模型，研究了這兩種控制方式下永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的差別。結(jié)果表明，在電機(jī)參數(shù)相同的情況下，采用超前角弱磁控制方法能夠大幅提高電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速；增大凸極率和弱磁率，可以提升電機(jī)的弱磁擴(kuò)速能力，獲得更寬廣的擴(kuò)速范圍。 

注：本文的研究工作對(duì)永磁同步型電主軸電機(jī)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論依據(jù)，為優(yōu)化永磁同步電主軸齒槽轉(zhuǎn)矩的工程策略提供參考。想要了解更多關(guān)于永磁同步電主軸的相關(guān)知識(shí)和性能，請(qǐng)隨時(shí)登陸公司網(wǎng)站http://www.openxf.com查看更多新聞?dòng)嵪ⅰ?img src="/data/upload/image/20200724/1595552781986980.jpg" title="永磁同步電主軸.jpg" alt="永磁同步電主軸.jpg"/>