高頻電主軸系統(tǒng)電機(jī)參數(shù)設(shè)計及其優(yōu)化方法研究.pdf

1、高頻電主軸是高速加工機(jī)床中的核心功能部件,它將機(jī)床主軸與電機(jī)的功能從結(jié)構(gòu)上融合為一體,省去了復(fù)雜的中間傳動環(huán)節(jié),具有調(diào)速范圍寬、振動噪聲小、可快速起動和準(zhǔn)停等優(yōu)點(diǎn).它不僅具有極高的生產(chǎn)率,而且可以顯著地提高零件的加工精度和表面質(zhì)量,是目前國內(nèi)外技術(shù)競爭的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)之一.電主軸關(guān)鍵的功能部件是高速電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子.目前國內(nèi)尚沒有系統(tǒng)成熟的專門針對高頻電主軸的電機(jī)設(shè)計方法.作者借鑒傳統(tǒng)電機(jī)的設(shè)計方法,并結(jié)合電主軸本身結(jié)構(gòu)和電磁設(shè)計上的特點(diǎn),

2、提出了系統(tǒng)的針對高頻電主軸電機(jī)的設(shè)計方法.在此基礎(chǔ)上編寫了基于Matlab的電主軸設(shè)計計算程序,并以瑞士Ibag公司生產(chǎn)的HF230.4A20 CFHKP型電主軸為設(shè)計實(shí)例,利用該型號高頻電主軸的技術(shù)要求,經(jīng)過設(shè)計程序的計算,將得到的設(shè)計數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,證實(shí)了所提出的設(shè)計方法的有效性.以上述電主軸設(shè)計方法為基礎(chǔ),進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計研究.提出了以電主軸的功率密度為目標(biāo)函數(shù)、以結(jié)構(gòu)上和功能上需要達(dá)到的要求為約束條件,以電機(jī)參數(shù)優(yōu)化