磨床电主轴的驱动

磨床电主轴电动机均为交流异步异步电动机，由于是用于高速加工机床，起动时要由静止快速升到数万甚至数十万转/分钟，起动转矩较大，因此起动电流要高于普通电动机额定电流5~7倍。变频调速方式可分为矢量调速和变频调速。变换器的驱动控制特点是恒扭矩驱动，其输出功率正比于扭矩。机械新型变频器采用先进晶体管技术，可实现主轴的无级变速。向量控制驱动器的驱动控制方式为：低转速时采用恒转矩驱动，高转速时采用恒功率驱动。

电主轴磨床是数控机床中常用的一种变频调速方法。现有常规变频调速与控制、矢量调速与控制、直接转矩控制三种控制方式。

常规变频调速为标量调速，其调速控制特性为恒转矩调速，输出功率与转速成比例。常规变频控制系统动态性能差，低速控制性能差，输出功率稳定性差，且无C轴驱动功能。但是价格便宜，结构简单，一般用于磨床和普通高速铣床等。

采用模拟直流电机控制的矢量控制技术，通过转子磁场定向，通过矢量变换实现驱动和控制，具有良好的动态性能。向量控制驱动器在起动时转矩值较大，加之磨床电轴本身结构简单，惯性较小，所以起动加速度较大，可实现起动后瞬间达到允许极限速度。后者可实现位置和速度反馈，不仅具有较好的动态性能，而且还可实现C轴功能，而前者动态性能稍差，也不具备C轴功能，但价格较便宜。

直转矩控制是继向量控制后发展起来的新型高性能交流调速技术，其控制思想新颖，系统结构简单，适用于高速磨床电主轴的驱动，能较好地满足高速磨床电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬时准停的动态特性和静态特性的要求，已成为当前交流传动领域的研究热点。