时变性切削负载对异步型电主轴动态控制精度的影响

• 作者: 刘艳余 周知进 康辉民 张朝星 胡斌梁 许功元
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 电主轴 矢量控制 切削负载 动态控制 精度
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 机械动力学
• 页码范围: 1367-1374
• 页数: 8页
• 分类号: TH13|TM921
• 字数: 5691字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2017.0910

摘要

针对电主轴在高速切削过程中动态精度控制不稳定问题,提出一种依据电主轴定子输入端电压、电流值来预测主轴输出转矩和转速的方法.该方法根据无速度传感器矢量控制原理,结合主轴电阻、电感等电磁参数,以转子磁链幅值和相位角为桥梁,建立电主轴定子输入端的三相电压、电流与转子输出端转速、转矩之间的数学模型,从而构建无速度传感器矢量控制下速度外环和电流内环的双闭环控制系统.通过该双闭环系统,将电主轴在切削过程中定子输入端的三相电压、电流,转换成两相旋转坐标系下的电压、电流.并在此基础上,进一步将电流环分解为磁链环和转矩环两个独立控制的子系统,以分别控制转子磁链和电磁转矩,从而可以通过观测磁链环的励磁电流和转矩环转矩电流的变化趋势,判断主轴输出端转矩、转速的稳定性.最后通过切削实验,验证了上述方法的可行性.