CN1657229A - 一种永磁无刷直流电主轴 - Google Patents
一种永磁无刷直流电主轴 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1657229A CN1657229A CN 200410007102 CN200410007102A CN1657229A CN 1657229 A CN1657229 A CN 1657229A CN 200410007102 CN200410007102 CN 200410007102 CN 200410007102 A CN200410007102 A CN 200410007102A CN 1657229 A CN1657229 A CN 1657229A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- main shaft
- brushless
- magnet brushless
- hammer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
电主轴是各种加工机床普遍用于切削、磨削的电动力部件，本发明采用高速永磁无刷直流电动机取代传统的变频调速交流异步电动机结构，使电主轴获得了理想的转速－转矩特性，并可节约电能约20％。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种永磁无刷直流电主轴，属于机械领域。
背景技术
电主轴是各种加工机床普遍用于切削、磨削的电动力部件，理论上可以将其看作一台高速电动机。目前国内外的各种加工机床普遍使用变频调速的交流异步电主轴，技术很成熟。但是，交流异步电主轴固有的缺点是：启动电流大，启动转矩小，转速受输出转矩变化的影响大，电能损耗较大等，虽然有许多人力图通过对变频调速技术的改进，来克服上述缺点，但进展不太明显，根据美国能源部对各种驱动电机的效率比较：变频调速的交流异步电主轴，目前其效率约为83％，设备的生产成本较高，尚无较好的解决办法。而另一方面，永磁无刷直流电机具有效率高、转矩大，运转精度高，可靠性好等一系列优点，随着专用集成电路技术的成熟，在许多领域得到了广泛应用，如电动自行车等，其电机及控制技术都有了显著的发展，然而至今却未能在高速电主轴方面得到运用。
发明内容
本发明目的是：克服交流异步电主轴的上述缺点，进一步提高电主轴的效率、转矩、运转精度、可靠性等，并降低电主轴的生产成本。
本发明为实现上述目的的技术措施是：采用永磁无刷直流电动机结构取代传统的交流异步电动机结构，永磁无刷直流电机具有效率高、功率密度大、调速性能好、性能价格比高和运行可靠性高等一系列优点，永磁无刷直流电主轴主要由控制器、永磁无刷直流电动机、工具夹头构成，工具夹头与交流异步电主轴的相同，而电动机结构则不同，永磁无刷直流电动机的转轴上固定有一块稀土永磁材料做成的圆柱体，构成转子，由于电主轴需要高速运转，故将永磁体做成较细长的圆柱体，定子与交流异步电动机定子结构基本相同，由控制器有序地接通或关断定子的各相绕组的直流电流，形成一个高速旋转的磁场，推动永磁体转子高速同步旋转，从而带动工具夹头及工具，如刀具、钻头、砂轮等一道旋转，完成机床的切削加工任务。由于电动机绕组的电流换相是由控制器完成的，故电动机没有直流电机的整流子、碳刷等易损件，提高了运行可靠性。
本发明的良好效果是：采用永磁无刷直流电机的简单结构，获得了甚至比有刷直流电动机更好的性能，从而克服了交流异步电主轴的上述缺点，特别在电主轴的外特性和节能指标方面，都获得明显的提高，输出转矩在最大值内任意变动，转速不变；另据美国能源部提供的资料：永磁无刷直流电机的实功效率约为98％，伏安效率约为88％，计入变频损耗，其能耗比交流异步电主轴低约20％。
附图说明
图1是本发明的结构示意图：由控制器1、外壳2、定子铁心3、定子绕组4、转子永磁体5、转轴6、工具夹头7构成。图2是永磁无刷直流电主轴和交流异步电主轴的外特性比较图，曲线1是永磁无刷直流电主轴的外特性，曲线2是交流异步电主轴的外特性。
具体实施方式
下面结合附图和实施例作进一步说明：控制器1与定子绕组4电连接，定子绕组4分布固定在定子铁心3内圆周上，定子铁心3固定在外壳2内，转子永磁体5与转轴6同轴固连，转轴6的一端伸出外壳2并与工具夹头7同轴固连，控制器1主要采用公知的无刷直流电动机专用集成电路芯片构成，它可以与转子位置传感器电连接，也可以不要转子位置传感器，而由反电动势确定转子永磁体5的位置，并确定定子绕组4各相电流的接通与切断，以便形成一个定向的旋转磁场，推动转子永磁体5、转轴6、工具夹头7定向的旋转，工具夹头7的旋转可以带动刀具、钻头或砂轮一齐转动，完成机床电主轴的各项使命，图1所示的工具夹头7由一个能将砂轮紧固在转轴6上的螺钉和一片夹板构成，工具夹头7有多种结构，是与交流异步电主轴相同的公知技术，控制器1接通与切断定子绕组4各相电流的频率可达几千赫，可使永磁体5转速达每分钟10万转甚至更高，即使在10万转的高速下，永磁无刷直流电主轴的最大转矩仍能保持原值不变。
Claims (1)
- 一种永磁无刷直流电主轴，由控制器1、外壳2、定子铁心3、定子绕组4、转子永磁体5、转轴6、工具夹头7构成，控制器1与定子绕组4电连接，定子绕组4分布固定在定子铁心3内圆周上，定子铁心3固定在外壳2内，转轴6的一端伸出外壳2并与工具夹头7同轴固连，其特征是：转子永磁体5与转轴6同轴固连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410007102 CN1657229A (zh) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | 一种永磁无刷直流电主轴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410007102 CN1657229A (zh) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | 一种永磁无刷直流电主轴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1657229A true CN1657229A (zh) | 2005-08-24 |
Family
ID=35007037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410007102 Pending CN1657229A (zh) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | 一种永磁无刷直流电主轴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1657229A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102729146A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 无锡机床股份有限公司 | 砂轮电主轴结构 |
-
2004
- 2004-02-18 CN CN 200410007102 patent/CN1657229A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102729146A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 无锡机床股份有限公司 | 砂轮电主轴结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203788115U (zh) | 双定子、双转子节能电机及高效磁循环机电一体节能电机 | |
| CN209200962U (zh) | 手持式圆锯、圆锯以及其中的电机控制系统 | |
| CN102055294A (zh) | 永磁倍极开关磁阻电动机发电机 | |
| CN201263116Y (zh) | 高效节能稀土永磁直接驱动装置 | |
| CN210703926U (zh) | 一种电机转子打磨加工装置 | |
| CN201066816Y (zh) | 工缝机用直驱式永磁交流无刷数控电机 | |
| CN1299413C (zh) | Halbach双凸极电机 | |
| CN1657229A (zh) | 一种永磁无刷直流电主轴 | |
| CN204267306U (zh) | 一种高速多级离心式水泵 | |
| CN204633666U (zh) | 一种电动工具用高速开关磁阻电机控制装置 | |
| CN210297504U (zh) | 无定子续力发电机 | |
| CN213185677U (zh) | 一种便于拆装的电机固定装置 | |
| CN104269985A (zh) | 适用于机床主轴驱动的直流无刷永磁同步电机及其控制器 | |
| CN201181894Y (zh) | 永磁变频全功率电机 | |
| CN204706999U (zh) | 电动工具电机装置 | |
| CN204376544U (zh) | 便捷式吸尘器用电机 | |
| CN215990345U (zh) | 一种同步磁阻角磨机 | |
| CN2183044Y (zh) | 无换向变磁通直流电机 | |
| CN2485864Y (zh) | 分数槽无刷直流电机 | |
| CN204633527U (zh) | 一种无级调速电机技术在钻铣设备的运用装置 | |
| CN204465250U (zh) | 一种高效率双向电机 | |
| CN204030908U (zh) | 使用交流电源的永磁无刷直流电机系统 | |
| CN204231159U (zh) | 一种适用于机床主轴驱动的直流无刷永磁同步电机 | |
| CN201478962U (zh) | 一种低噪声三相异步电动机 | |
| CN201667596U (zh) | 永磁倍极开关磁阻电动机发电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |