需要一些提示，為最新的高速主軸應(yīng)用選擇最佳的高速電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器組合？繼續(xù)閱讀，找出為什么這個(gè)經(jīng)常被誤解的過程比你想象的要簡單得多。
您幾乎肯定會(huì)注意到，現(xiàn)代機(jī)床上越來越多的高速電主軸采用永磁同步電機(jī)制造。為什么這樣？嗯，很簡單，它們不僅有助于減少機(jī)器占地面積，還可以提高表面光潔度的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。
首先，必須以連續(xù)模式研究應(yīng)用，設(shè)計(jì)工程師必須定義所需的最大速度，以及應(yīng)用于低速深切粗加工或大直徑加工應(yīng)用的最大連續(xù)扭矩。
然而，如果在這個(gè)早期階段計(jì)算功率（扭矩x速度），結(jié)果通常會(huì)非常大，以至于它將超過所需要的 - 驅(qū)動(dòng)器將超大，當(dāng)然遠(yuǎn)比它需要的更昂貴。因此，必須定義主軸所需的最大連續(xù)功率，以弱磁模式運(yùn)行以限制驅(qū)動(dòng)器尺寸
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通過明確定義的數(shù)據(jù)，電機(jī)選擇變得簡單，并且應(yīng)符合以下屬性：
電機(jī)必須具有強(qiáng)大的合適構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，以承受磁鐵和轉(zhuǎn)子上的離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力（達(dá)到其轉(zhuǎn)速極限）。派克HKW和MGV電機(jī)上的轉(zhuǎn)子利用嵌入式磁鐵確保它們能夠處理離心力。
所選電機(jī)必須能夠在低速時(shí)提供最大扭矩。
它必須具有能夠提供必要功率的繞組配置。
最后，它必須能夠在弱磁模式下運(yùn)行，這是具有永磁體的同步電機(jī)的一個(gè)非常罕見的屬性。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)將確保您在低速時(shí)實(shí)現(xiàn)高扭矩，在恒定功率下實(shí)現(xiàn)非常高的最大速度。
提示：對(duì)于高速應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)器，請(qǐng)務(wù)必檢查它是否具有弱磁模式，如ParkerHKW和MGV高速伺服電機(jī)。
弱磁模式根據(jù)功率要求管理電動(dòng)機(jī)的電流和反電動(dòng)勢(shì)（BEMF）之間的相位超前。
選擇為電機(jī)提供足夠額定電流（Io）的驅(qū)動(dòng)器尺寸，以產(chǎn)生所需的最大扭矩。要計(jì)算此電流，請(qǐng)將所需轉(zhuǎn)矩除以電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)（Kt）。這以Nm / Arms表示。
請(qǐng)注意，隨著尺寸的增加，輸出頻率有一個(gè)令人討厭的減少習(xí)慣。因此，您應(yīng)該仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)器提供足夠頻率的能力。在這里，您應(yīng)該計(jì)算電機(jī)要求達(dá)到最大速度的最小頻率。
結(jié)果必須小于或等于驅(qū)動(dòng)器的最大輸出頻率。這不應(yīng)與對(duì)應(yīng)于開關(guān)頻率的驅(qū)動(dòng)器的PWM頻率相混淆。
下一步僅適用于帶磁鐵的同步電動(dòng)機(jī)，主要是因?yàn)樗鼈冇锌赡苓_(dá)到高壓。在高速運(yùn)行期間，電機(jī)的BEMF必須低于變頻器電源總線的最大直流電壓。對(duì)于400 VAC電源，典型的電源總線值為540 VDC。作為一般指導(dǎo)，避免超過800 VDC。以最大速度檢查電機(jī)BEMF的電壓值。此限制由另一個(gè)以Vrms / 1000rpm表示的電機(jī)常數(shù)Ke給出：
結(jié)果最好繪制在矢量圖中，顯示軸模式，低于驅(qū)動(dòng)器最大電壓的弱磁模式，以及超出驅(qū)動(dòng)器最大電壓的弱磁模式。
后者將顯示BEMF是否因超高速度而超過驅(qū)動(dòng)限制。在這種情況下，必須添加保護(hù)模塊。這是因?yàn)?，在發(fā)生事故或電源故障的情況下，電動(dòng)機(jī)可以成為發(fā)電機(jī)（由負(fù)載慣性驅(qū)動(dòng)）。這里，BEMF位于驅(qū)動(dòng)器的端子上，并且在極速時(shí)，電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器將因過電壓而損壞。保護(hù)模塊將使電動(dòng)機(jī)短路或相應(yīng)地夾住電動(dòng)機(jī)電壓。當(dāng)然，保護(hù)模塊和驅(qū)動(dòng)器必須能夠承受電動(dòng)機(jī)電流的短路以確保完整性。電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)模塊具有最大電壓限制（約2000V）。
以下圖表將指導(dǎo)您完成整個(gè)過程：
浙公網(wǎng)備案33010802010418 