专利名称：一种宽频调速恒功率高速电主轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机床电主轴技术，尤其是涉及一种宽频调速恒功率高速电主轴技术。
背景技术：
电主轴单元是一种技术含量很高的机电一体化产品，经过不断地发展和完善，其应用领域遍及机床行业、轴承行业、电子加工行业、模具加工行业、仪器加工行业及一切需要高速旋转及高速加工的企业。现有恒转矩设计的高速电主轴在低速时功率降低、转矩较小，且调速范围只有1∶10。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是使高速电主轴在低速时有较大的转矩，在高速时有恒定的功率，从而扩大高速电主轴的调速范围。
本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的它包括机壳、主轴、电机，电机的输入端串接有一变频调速装置。所述的变频调速装置由矢量控制运算环节、2/3变换电路、交流电流跟随控制电路、磁通判断及弱磁环节、SPWM逆变器、定子电流检测电路及速度检测反馈电路组成在定子电流检测电路与矢量控制运算环节之间串联有速度检测反馈电路，磁通判断及弱磁环节与矢量控制运算环节并联，交流电流跟随控制电路与SPWM逆变器相联接。
本实用新型采用的上述结构，使该宽频调速恒功率高速电主轴的调速范围可达1∶100，从而扩大了机床的使用范围。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明
图1所示为宽频调速恒功率高速电主轴变频调速装置框图图2所示为宽频调速恒功率高速电主轴频率与电压关系图具体实施方式
由图1可知，变频调速装置由矢量控制运算环节、2/3变换电路、交流电流跟随控制电路、磁通判断及弱磁环节、SPWM逆变器、定子电流检测电路及速度检测反馈电路组成在定子电流检测电路与矢量控制运算环节之间串联有速度检测反馈电路，磁通判断及弱磁环节与矢量控制运算环节并联，交流电流跟随控制电路与SPWM逆变器相联接。输入电源经过整流、滤波、逆变电路，从交流—直流—交流变换以后输入电机，当电机在额定转速以下运行时，调速系统采用矢量变换控制方案，磁通判断及弱磁环节能完成保持激磁电流分量为恒定；当电机在额定转速以上运行时，削弱激磁分量，使电机工作在弱磁状态，转速随之升高。
由图2可知，从基频向下采用u/f＝c的恒转矩调速运行，基频向上采用u/f＝c的恒功率调速运行，至最高电压后采用只升频率，不升电压的近似恒功率的运行。按电机铭牌参数进行变频器设置，通过机床PLC程控输入变频器，通过控制电机的激磁电流为恒定值，根据负载大小控制转矩电流分量，从而达到电机的转矩控制目的，再由电机上采集到的磁通信号反馈至速度检测电路。
权利要求1.一种宽频调速恒功率高速电主轴，包括机壳、主轴、电机，其特征在于电机的输入端串接有一变频调速装置。
2.根据权利要求1所述的宽频调速恒功率高速电主轴，其特征在于所述的变频调速装置由矢量控制运算环节、2/3变换电路、交流电流跟随控制电路、磁通判断及弱磁环节、SPWM逆变器、定子电流检测电路及速度检测反馈电路组成在定子电流检测电路与矢量控制运算环节之间串联有速度检测反馈电路，磁通判断及弱磁环节与矢量控制运算环节并联，交流电流跟随控制电路与SPWM逆变器相联接。
专利摘要本实用新型公开了一种宽频调速恒功率高速电主轴。它包括机壳、主轴、电机，电机的输入端串接有一变频调速装置。所述的变频调速装置由矢量控制运算环节、2/3变换电路、交流电流跟随控制电路、磁通判断及弱磁环节、SPWM逆变器、定子电流检测电路及速度检测反馈电路组成在定子电流检测电路与矢量控制运算环节之间串联有速度检测反馈电路，磁通判断及弱磁环节与矢量控制运算环节并联，交流电流跟随控制电路与SPWM逆变器相联接。采用上述结构的本实用新型，使高速电主轴在低速时有较大的转矩，在高速时有恒定的功率，从而扩大高速电主轴的调速范围。该宽频调速恒功率高速电主轴特别适用于加工中心机床电主轴的使用。
文档编号H02P21/00GK2852527SQ200520076779
公开日2006年12月27日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年10月28日
发明者刘森钢, 李启元, 李炜 申请人:刘森钢