电主轴是在数控机床领域中将机床主轴和主轴电机集成在一起的一项新技术。 结合直线电机技术和高速工具技术，它将高速加工推向了一个新时代。 电主轴是一组零件，包括电主轴本身及其配件：电主轴，高频变频装置，油雾润滑器，冷却装置，内置编码器，换刀装置等。 主轴电机与机床主轴“合为一体”的结构形式，使主轴部件相对独立于机床的传动系统和整体结构，因此可以制成“主轴单元”，俗称“电主轴”（MotorSpindle），其特点是高速，高精度，低噪音，并且带有锁定结构的内圈更适合于喷涂润滑。

电机的转子直接用作机床的主轴，主轴单元的壳体是电机的底座，与其他零件配合实现电机与机床主轴的一体化 。 随着电气传动技术（变频调速技术，电动机矢量控制技术等）的飞速发展和完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已大大简化，皮带轮传动和 齿轮传动基本取消。 机床的主轴直接由内置电动机驱动，从而将机床的主传动链的长度缩短为零，从而实现了机床的“零传动”。

主轴电机与机床主轴“组合成一个”的这种传动结构形式使主轴部件相对独立于机床的传动系统和整体结构，因此可以制成“主轴单元” 作为“电主轴”（Electric Spindle）。 由于当前的电主轴主要使用交流高频电动机，因此也被称为“高频主轴”（High High Spindle）。 因为没有中间传输链接，所以有时将其称为“直接驱动主轴”（DirectDriveSpindle）

在数控机床中，电主轴通常采用变频调速的方法。 当前，主要有三种控制模式：普通变频驱动和控制，矢量控制驱动的驱动和控制以及直接转矩控制。普通变频是标量驱动和控制，其驱动控制特性是恒转矩驱动，输出功率与速度成正比。 普通变频控制的动态性能不理想，低速时控制性能不佳，输出功率不够稳定，不具备C轴功能。 但是价格便宜，结构简单，通常用于磨床和普通的高速铣床。

矢量控制技术模仿了直流电动机的控制，以转子磁场为导向，并通过矢量变换的方法来实现驱动和控制，具有良好的动态性能。 刚启动时，矢量控制驱动器具有较大的扭矩值。 另外，电主轴本身结构简单，惯性小，因此启动加速度大，启动后可以瞬间达到允许的极限转速。 这种驱动器有开环和闭环两种。 后者可以实现位置和速度反馈，不仅具有更好的动态性能，而且还可以实现C轴功能。 前者的动态性能较差，没有C轴功能，但是价格便宜。

直接转矩控制是继矢量控制技术之后开发的另一种新型高性能交流速度控制技术。 它的控制思想新颖，系统结构简单明了，更适用于高速电主轴的驱动，可以满足高速电主轴的要求。 高速，宽速度范围，高速和瞬时停止的动态和静态特性已成为交流变频器领域的热门技术。