でんきしゅじくデジタル制御工作機械の分野で工作機械の主軸と主軸モータを統合する新しい技術である。リニアモーター技術と高速工具技術を組み合わせて、高速加工を新しい時代に推し進めた。電気主軸は電気主軸自体とその付属品を含む部品のセットである:電気主軸、高周波周波周波周波変換装置、オイルミスト潤滑器、冷却装置、内蔵エンコーダ、ナイフ交換装置など。主軸モータと工作機械の主軸が「一体化」された構造形式は、主軸部品を工作機械の伝動システムと全体構造とは比較的に独立させるため、「主軸ユニット」、通称「電気主軸」(MotorSpindle)を製造することができ、その特徴は高速、高精度、低騒音、そしてロック構造を持つ内輪はスプレー潤滑に適している。
モータのロータは直接工作機械の主軸として使用され、主軸ユニットのハウジングはモータのベースであり、他の部品と組み合わせてモータと工作機械の主軸の一体化を実現する。電気伝動技術(周波数変換速度調整技術、電動機ベクトル制御技術など)の急速な発展と完備に伴い、高速デジタル制御工作機械の主伝動システムの機械構造は大幅に簡略化され、プーリ伝動と歯車伝動は基本的にキャンセルされた。工作機械の主軸は内蔵モーターによって直接駆動され、工作機械の主伝動チェーンの長さをゼロに短縮し、工作機械の「ゼロ伝動」を実現した。
スピンドルモータと工作機械のスピンドルとを「1つに組み合わせた」このような伝動構造の形態は、スピンドル部品を工作機械の伝動システムと全体構造とは相対的に独立させるため、「電気スピンドル」(Electric Spindle)として「スピンドルユニット」を製造することができる。現在の電気主軸は主に交流高周波モータを使用しているため、「高周波主軸」(High High Spindle)とも呼ばれる。中間転送リンクがないため、「ダイレクトドライブスピンドル(DirectDriveSpindle)」と呼ばれることがある
デジタル制御工作機械では、電気主軸は通常周波数変換速度調整の方法を採用している。現在、主に3つの制御モードがあります:通常の周波数変換駆動と制御、ベクトル制御駆動の駆動と制御及び直接トルク制御。通常の周波数変換はスカラー駆動と制御であり、その駆動制御特性は定トルク駆動であり、出力電力は速度に比例する。通常の周波数変換制御の動的性能は理想的ではなく、低速時の制御性能はよくなく、出力電力は安定しておらず、C軸機能を備えていない。しかし、価格は安く、構造は簡単で、通常は研削盤と通常の高速フライス盤に使用されています。
ベクトル制御技術は直流電動機の制御を模倣し、回転子磁場をガイドとし、ベクトル変換の方法を通じて駆動と制御を実現し、良好な動的性能を有する。起動直後、ベクトル制御ドライバは大きなトルク値を持っていた。また、電気主軸自体は構造が簡単で、慣性が小さいため、起動加速度が大きく、起動後は瞬時に許容限界回転速度に達することができる。このドライブには開ループと閉ループの2種類があります。後者は位置と速度フィードバックを実現でき、より良い動的性能を持つだけでなく、C軸機能も実現できる。前者は動的性能が悪く、C軸機能はないが、価格は安い。
直接トルク制御はベクトル制御技術に続いて開発された別の新型高性能交流速度制御技術である。その制御思想は斬新で、システム構造は簡単明瞭で、高速電気主軸の駆動に適しており、高速電気主軸の要求を満たすことができる。高速、広い速度範囲、高速、瞬時停止の動的および静的特性は、交流コンバータ分野で人気のある技術となっている。
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