CN101013836A - 由交流永磁同步电机驱动的电主轴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由交流永磁同步电机驱动的电主轴，包括外环的定子(3)和内环的转子(5)，转子(5)的内部固定有电主轴的芯轴(4)；定子的外圈套接有冷却套(1)；冷却套(1)套体上开设有螺旋槽。本发明采用交流永磁同步技术实现的电主轴具有效率高、噪声低、运行可靠、转矩波动小、控制特性良好等特点，一定程度上解决了高速下的动平衡问题。与交流永磁异步技术相比，更适合高速运行。此外，采用交流永磁同步技术，电机的转子不发热，而定子发热，所以只需冷却定子，冷却易于实现，进而提高了电机的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电主轴，更具体地说，涉及一种采用交流永磁同步技术的电主轴。
背景技术
内藏式电主轴是电机和主轴融合在一起的技术，电动机的转子即为主轴的旋转部分。目前有些电主轴采用了交流永磁异步电机，问题在于，交流永磁异步电机尺寸大，动平衡性能差，电机的转子和定子均需要冷却，对冷却技术要求较高。由于电主轴的电机两端就是主轴轴承，电机的发热会直接降低轴承的工作精度，如果电机的散热解决的不好，将会影响到机床工作的可靠性和稳定性。
发明内容
本发明针对上述问题， 提供了一种由交流永磁同步电机驱动的电主轴，其目的在于解决交流永磁异步电机尺寸大、动平衡性能差、电机转子和定子冷却技术要求高、在散热状态差的情况下影响机床可靠性和稳定性的问题。
为了解决上述问题，本发明构造了一种由交流永磁同步电机驱动的电主轴，包括电主轴的芯轴和交流永磁同步电机。其中，电机包括位于外环由线圈和绕组构成的定子以及位于内环在自身外壁排布永磁体的转子。该转子的内部固定连接上述电主轴的芯轴；在定子的外圈套接有冷却套；冷却套套体上开设有用于冷却液循环的螺旋槽。
上述由交流永磁同步电机驱动的电主轴，其进一步改进在于，在转子与芯轴之间设置有内套；芯轴以过盈方式连接在内套的内部；内套以过盈方式连接于转子的内部。在超高速电主轴上，转速的提高对轴上零件的动平衡要求非常高。轴承的定位元件与主轴不宜采用传统的螺纹连接，电机转子与主轴也不宜采用传统的键连接。本发明采用可拆的阶梯过盈连接，不会在轴上产生弯曲和扭转应力，对轴的旋转精度没有影响；而且易保证零件定位端与轴心线的垂直度，轴承预紧时不会使轴承受力不均而影响轴承的寿命；而过盈内套质量均匀，主轴动平衡易得到保证；同时其定位可靠，可提高主轴的刚度。转子、内套、电主轴的芯轴三者一般选用热套法进行安装，即将转子和转子内套油浴加热至180℃～190℃，依次在电主轴的芯轴上装入转子内套和转子；在拆卸时选用对主轴无损害的注入压力油的方法进行拆卸。
通过上述技术方案，本发明的电主轴采用交流永磁同步技术，具有效率高、噪声低、运行可靠、转矩波动小、控制特性良好等特点，一定程度上解决了高速下的动平衡问题。与交流永磁异步技术相比，更适合高速运行。此外，采用交流永磁同步技术，电机的转子不发热，而定子发热，所以只需冷却定子，冷却易于实现，进而提高了电机的效率。
附图说明
图1是采用永磁同步电机的内藏式电主轴的局部结构剖分图。
其中，1、螺旋槽冷却套；2、电机转子左端盖；3、电机定子；4、电主轴的芯轴；5、电机转子；6、电机转子的内套；7、电机转子右端盖；8、进油孔；
9、螺旋式冷却槽。
具体实施方式
参考图1说明采用永磁同步电机的内藏式电主轴的局部结构剖分图。其中，电机定子3位于转子5的外部，转子的两端设有端盖2和7，转子5与电主轴的芯轴4之间设置有内套6。芯轴4以过盈方式连接在内套6的内部，内套6也以过盈方式连接于转子5的内部。图中还表示出了一个拆卸用进油孔8。
通常情况下，电主轴的电机两端均设置有主轴轴承，电机的发热会直接降低轴承的工作精度，如果电机的散热解决得不好，将会影响到机床工作的可靠性和稳定性。然而，对于同步电机而言，由于转子无绕组，只排布永磁体，其发热量相对于有绕组的定子而言发热量很小，所以本发明只需考虑对定子进行冷却，在定子绕组的外部设计冷却系统，将冷却套1套接在定子的外圈，冷却套的套体上开设有螺旋冷却槽，用于冷却液的循环，循环的冷却液体吸收和带走定子散发的热量，保持主轴单元壳体均匀的温度分布。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1、一种由交流永磁同步电机驱动的电主轴，包括电主轴的芯轴(4)和交流永磁同步电机，所述电机包括位于外环由线圈和绕组构成的定子(3)以及位于内环在外壁排布永磁体的转子(5)；其特征在于，所述转子(5)的内部固定了所述电主轴的芯轴(4)；所述定子(3)的外圈套接有冷却套(1)；所述冷却套(1)套体上开设有用于冷却液循环的螺旋槽(9)。
2、根据权利要求1所述由交流永磁同步电机驱动的电主轴，其特征在于，所述转子(5)与芯轴(4)的连接方式为：在所述转子(5)与芯轴(4)之间设置有内套(6)；所述芯轴(4)以过盈方式连接在所述内套(6)的内部；所述内套(6)以过盈方式连接于所述转子(5)的内部。
Priority Applications (1)
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| CNA2007100100601A CN101013836A (zh) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | 由交流永磁同步电机驱动的电主轴 |
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| CNA2007100100601A CN101013836A (zh) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | 由交流永磁同步电机驱动的电主轴 |
Publications (1)
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| CN101013836A true CN101013836A (zh) | 2007-08-08 |
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ID=38701173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CNA2007100100601A Pending CN101013836A (zh) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | 由交流永磁同步电机驱动的电主轴 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102223011A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-10-19 | 江门市地尔汉宇电器股份有限公司 | 水冷式永磁转子电机及排水泵 |
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2007
- 2007-01-15 CN CNA2007100100601A patent/CN101013836A/zh active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070808 |