永磁同步電主軸代表了未來電主軸的發展方向，相比于目前已廣泛應用的異步電主軸，其功率密度更大，結構更緊湊，效率和功率因數更高。下面電主軸廠家小編就摘要分享高速永磁同步電主軸參數對電機性能的影響規律研究，希望會給行業的朋友帶來一些幫助。

永磁電機轉子不發熱的特點，對于降低軸承溫升，提高主軸壽命非常有利；同時永磁電機力矩特性硬，易于實現精密控制，減小轉矩脈動，提高零件加工的表面質量。

目前國內永磁同步電主軸尚處于起步階段，產品應用還不成熟，尤其針對高頻永磁同步電主軸的電磁設計方法尚不成熟，電磁參數對電主軸性能的影響規律有待深入認識。因此，迫切需要對永磁同步電主軸的電磁設計和動態性能進行深入地研究。

本文以國家科技重大專項為背景，針對高速電主軸采用逆變器供電高頻的特點，基于場路結合的方法設計了一款額定功率18kW、額定轉速9000rpm，最高轉速為40000rpm的加工中心電主軸永磁同步電動機。

建立了永磁同步電動機的有限元數值計算模型，基于該模型研究了轉子磁路結構、氣隙大小、定子繞組串聯匝數、永磁體尺寸以及鐵芯長度等對永磁同步電動機性能的影響規律。據此對對比研究了兩種不同的設計方案。計算結果表明，在電機電磁負荷足夠的前提下，減小氣隙、磁化方向長度、隔磁磁橋長度和永磁體寬度能夠提升功率因數和過載能力，降低空載漏磁系數，獲得更好的電機性能。 

基于有限元法研究了定子槽口寬與斜槽等電樞參數和極弧系數與磁極偏心距等磁極參數對表貼式永磁同步電主軸齒槽轉矩的影響規律。以減小永磁同步電主軸齒槽轉矩為目標，同時考慮結構參數對效率、過載能力、空載動態性能和負載動態性能的影響，提出了永磁同步電主軸齒槽轉矩的優化策略。結果表明，通過減小槽口寬度，增大斜槽寬度，選擇合理的極弧系數和增大磁極偏心距等措施能夠有效減小永磁同步電主軸齒槽轉矩70%以上。

 建立了基于雙反應理論的永磁同步電動機dq軸數學模型，研究了在電動機全速范圍內考慮電壓和電流極限時的最佳控制方案。基于矢量控制方法建立了永磁同步電動機的id=0和超前角弱磁控制系統模型，研究了這兩種控制方式下永磁同步電機動態響應的差別。結果表明，在電機參數相同的情況下，采用超前角弱磁控制方法能夠大幅提高電機的最高轉速；增大凸極率和弱磁率，可以提升電機的弱磁擴速能力，獲得更寬廣的擴速范圍。 

注：本文的研究工作對永磁同步型電主軸電機的設計和結構優化提供了理論依據，為優化永磁同步電主軸齒槽轉矩的工程策略提供參考。想要了解更多關于永磁同步電主軸的相關知識和性能，請隨時登陸公司網站http://www.qfduo.com查看更多新聞訊息。