高精度数控机床永磁同步电主轴转矩脉动和振动噪声削弱方法研究

项目名称： 高精度数控机床永磁同步电主轴转矩脉动和振动噪声削弱方法研究

项目编号： No.51175350

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 于慎波

作者单位： 沈阳工业大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 先进制造技术以高速切削、高精度加工为主要特征。实现其目标的关键因素是高速、高精度数控机床。近年来出现的电主轴单元，由于其转速高、响应速度快，已成为高档数控机床的核心功能部件。而永磁同步电动机内装式电主轴可减少发热、提高效率并易于实现精密控制，是当今国内外竞相研究的方向。如何降低电主轴转矩脉动和振动噪声问题，提高其转速、工作精度和运行的平稳性，已成为该领域研究的关键技术。产生电主轴振动问题的主要原因之一是电磁力及其谐波的影响。为解决该项关键技术以满足高精度数控机床的需要，本课题拟探明永磁同步电主轴磁极结构、定子齿形状、控制策略、逆变器开关频率及输出电流波形与电磁力谐波的关系；确定永磁同步电主轴转矩脉动、机电耦联转子响应特性计算方法，并进行实验验证。力求将研究结果推广到更多结构的电主轴中，进而揭示其产生振动噪声的一般规律,为高精度、低振动、低噪声永磁同步电主轴的设计提供应用基础理论支撑。

中文关键词： 永磁同步电主轴；转矩脉动；振动噪声；电机控制；电磁力谐波

英文摘要：

英文关键词： Permanent Magnet Synchronous Motorized Spindle；Ripple Torque；Noise and Vibration；Electrical Motor Control；Electrical Magnetic Force Harmonics