機電主軸耦合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機電主軸耦合系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、電動機、支承系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、負載和傳感器，所述控制系統(tǒng)分別與所述驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和傳感器連接，所述驅(qū)動系統(tǒng)與電動機連接，所述潤滑系統(tǒng)與所述支承系統(tǒng)連接，所述冷卻系統(tǒng)分別與所述電動機和支承系統(tǒng)連接，所述電動機分別與所述負載和支承系統(tǒng)連接，所述傳感器分別與所述電動機和支承系統(tǒng)連接。本發(fā)明的機電主軸耦合系統(tǒng)，電主軸利用變換輸入電動機定子繞組的電流的頻率和激磁電壓來獲得各種轉(zhuǎn)速。在加速和制動過程中，通過改變頻率進行加減速，以免電動機溫升過高。
【專利說明】機電主軸耦合系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種機電主軸耦合系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]機電主軸耦合系統(tǒng)是機械過程與電磁過程相互作用、相互聯(lián)系的系統(tǒng)，它的主要特征是機械能與電磁能的轉(zhuǎn)換。機電耦合現(xiàn)象普遍存在于各類機電系統(tǒng)中，任何機電主軸耦合系統(tǒng)都是由機械系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和聯(lián)系二者的耦合電磁場組成。通常機電主軸耦合系統(tǒng)的頻率和運動速度較低，因而電磁輻射可以忽略不計。但當頻率或速度提高到一定程度時，電磁輻射的作用就不能再被忽略，在對系統(tǒng)進行動力學分析時，需要考慮系統(tǒng)中存在的各種機電稱合關(guān)系。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便于控制、分析的機電主軸耦合系統(tǒng)。
[0004]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種機電王軸稱合系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、電動機、支承系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、負載和傳感器，所述控制系統(tǒng)分別與所述驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和傳感器連接，所述驅(qū)動系統(tǒng)與電動機連接，所述潤滑系統(tǒng)與所述支承系統(tǒng)連接，所述冷卻系統(tǒng)分別與所述電動機和支承系統(tǒng)連接，所述電動機分別與所述負載和支承系統(tǒng)連接，所述傳感器分別與所述電動機和支承系統(tǒng)連接。
[0005]為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，進一步的技術(shù)方案是:
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電動機包括電機主軸系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電機主軸系統(tǒng)包括殼體,所述殼體內(nèi)設(shè)置有主軸，所述主軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的周圍設(shè)置有定子。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述主軸上設(shè)置有過盈套。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述轉(zhuǎn)子和定子之間有氣隙。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述定子周圍設(shè)置有冷卻水套。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述冷卻水套與所述冷卻水出口和冷卻水入口連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述主軸的兩端設(shè)置有軸承。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述兩個軸承都與潤滑系統(tǒng)入口連接。
[0013]本發(fā)明還可以是:
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述殼體上還設(shè)置有與電源連接的電源連接裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是:
本發(fā)明的機電主軸耦合系統(tǒng)，電主軸利用變換輸入電動機定子繞組的電流的頻率和激磁電壓來獲得各種轉(zhuǎn)速；在加速和制動過程中，通過改變頻率進行加減速，以免電動機溫升過高。由于電動機旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于輸入定子三相交流電的相序，故改變電主軸輸入電流的相序，便可改變電主軸的旋轉(zhuǎn)方向。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的機電主軸耦合系統(tǒng)的關(guān)系框圖。
[0017]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電機主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0019]實施例1
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的機電主軸耦合系統(tǒng)的關(guān)系框圖。如圖1所示的一種機電王軸稱合系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)101、冷卻系統(tǒng)102、驅(qū)動系統(tǒng)103、電動機104、支承系統(tǒng)105、潤滑系統(tǒng)106、負載107和傳感器108，所述控制系統(tǒng)101分別與所述驅(qū)動系統(tǒng)103、冷卻系統(tǒng)102、潤滑系統(tǒng)106和傳感器108連接，所述驅(qū)動系統(tǒng)103與電動機104連接，所述潤滑系統(tǒng)106與所述支承系統(tǒng)105連接，所述冷卻系統(tǒng)102分別與所述電動機104和支承系統(tǒng)105連接，所述電動機104分別與所述負載107和支承系統(tǒng)105連接，所述傳感器108分別與所述電動機104和支承系統(tǒng)105連接。
[0020]實施例2
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電機主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示的一種機電主軸稱合系統(tǒng)，所述電動機包括電機主軸系統(tǒng)，所述電機主軸系統(tǒng)包括殼體I，所述殼體I內(nèi)設(shè)置有主軸2，所述主軸2上設(shè)置有轉(zhuǎn)子4，所述轉(zhuǎn)子4的周圍設(shè)置有定子6。所述主軸2上設(shè)置有過盈套3。所述轉(zhuǎn)子4和定子6之間有氣隙5。所述定子6周圍設(shè)置有冷卻水套7。所述冷卻水套7與所述冷卻水出口 10和冷卻水入口 12連接。所述主軸2的兩端設(shè)置有軸承8。所述兩個軸承8都與潤滑系統(tǒng)入口 9連接。所述殼體I上還設(shè)置有與電源連接的電源連接裝置11。
[0021]實施例3
王軸電動機驅(qū)動系統(tǒng)與王軸機械系統(tǒng)稱合的子系統(tǒng)、王軸電動機調(diào)速控制系統(tǒng)與王軸機械系統(tǒng)耦合的子系統(tǒng)、主軸機電熱特性與主軸機械系統(tǒng)耦合的子系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)與外負載耦合的子系統(tǒng)、主軸機電熱特性與潤滑系統(tǒng)耦合的子系統(tǒng)等。
[0022]實施例4
高速電主軸系統(tǒng)的主軸單元采用變頻電動機與主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，即電動機的空心轉(zhuǎn)子與主軸直接過盈熱裝在一起成為一體，帶冷卻套的電動機定子裝配在主軸單元的殼體內(nèi)，成為內(nèi)裝式集成電動機主軸，主軸單元的殼體就是電動機座，主軸的變速范圍由變頻電動機控制，實現(xiàn)了電動機和主軸之間的“零傳動”。
[0023]電動機一主軸子系統(tǒng)是高速電主軸系統(tǒng)的核心部分，是電動機與主軸融合在一起的產(chǎn)物，主要由殼體、無外殼鼠籠式電動機(定子繞組、定子鐵心、轉(zhuǎn)子)和轉(zhuǎn)子軸組成。定子由具有高導磁率的優(yōu)質(zhì)矽鋼片迭壓而成；主軸的旋轉(zhuǎn)部分，它的功能是將定子的電磁場能量轉(zhuǎn)換成機械能，由轉(zhuǎn)子鐵心、鼠籠、轉(zhuǎn)軸三部分組成，鼠籠兩端焊有銅質(zhì)短路環(huán)，使鼠籠形成閉合回路。
[0024]電主軸電動機的繞組相位互差120°，通以三相交流電后，三相繞組各自形成一個正弦交變磁場，磁場轉(zhuǎn)速就是電主軸的同步轉(zhuǎn)速。異步電動機的同步轉(zhuǎn)速η由輸入電動機定子繞組電流的頻率f和電動機定子的極對數(shù)P決定(n=60f/p)。電主軸利用變換輸入電動機定子繞組的電流的頻率和激磁電壓來獲得各種轉(zhuǎn)速。在加速和制動過程中，通過改變頻率進行加減速，以免電動機溫升過高。由于電動機旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于輸入定子三相交流電的相序，故改變電主軸輸入電流的相序，便可改變電主軸的旋轉(zhuǎn)方向。
[0025]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。
[0026]盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機電王軸稱合系統(tǒng)，其特征在于，包括控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、電動機、支承系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、負載和傳感器，所述控制系統(tǒng)分別與所述驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和傳感器連接，所述驅(qū)動系統(tǒng)與電動機連接，所述潤滑系統(tǒng)與所述支承系統(tǒng)連接，所述冷卻系統(tǒng)分別與所述電動機和支承系統(tǒng)連接，所述電動機分別與所述負載和支承系統(tǒng)連接，所述傳感器分別與所述電動機和支承系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電主軸耦合系統(tǒng),其特征在于,所述電動機包括電機主軸系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述電機主軸系統(tǒng)包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有主軸，所述主軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的周圍設(shè)置有定子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸上設(shè)置有過盈套。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子和定子之間有氣隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述定子周圍設(shè)置有冷卻水套。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻水套與所述冷卻水出口和冷卻水入口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸的兩端設(shè)置有軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個軸承都與潤滑系統(tǒng)入口連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機電主軸耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體上還設(shè)置有與電源連接的電源連接裝置。
【文檔編號】H02P27/04GK104184388SQ201310190931
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】田清濤, 程齊, 潘根 申請人:上海堯華科技發(fā)展有限公司