电主轴工况模拟电磁加载器、控制方法及系统技术方案

技术编号:40160915 阅读:34 留言:0更新日期:2024-01-26 23:34
本发明专利技术公开了一种电主轴工况模拟电磁加载器、控制方法及系统,该加载器包括工装轴、固定安装在所述工装轴上的转子以及与所述转子相配合的定子;所述定子的内环面沿圆周方向均匀布置有若干个定子磁极,定子磁极上嵌装有一个永磁体,每个所述定子磁极上分别缠绕有一个径向力控制绕组和转矩控制绕组;所述定子的轴向两端分别设有一个轴向力控制绕组。该加载器可实现电主轴在高速且长时间运行条件下转矩、径向力和轴向力的联合加载;通过采用将广义逆系统与PID控制相结合,构成加载器的解耦控制策略,使多变量系统分解为若干个相互独立的单变量系统,有效控制加载器三套绕组产生的转矩、径向力和轴向力,实现根据实际切屑载荷谱对电主轴的定量模拟加载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电主轴工况模拟电磁加载器、控制方法及系统


技术介绍

1、电主轴作为高速加工机床中的核心部件,国外仅有领先的企业掌握电主轴动态性能试验方法和测试技术,是其取得高端市场竞争优势的机密技术。电主轴在模拟实际负载工况下的可靠性、平均无故障运行时间、精度保持性、动态刚度、负载温升、动态输出转矩等关键指标试验检测才能指导生产实际问题。由于缺乏动态加载方法,无法准确预测电主轴的精度保持性、可靠性、动刚度等关键性能指标,导致国产电主轴故障频率高。因此,对电主轴进行动态模拟加载迫在眉睫。

2、然而,电主轴的结构特征、高速工况和负载特性使得其难以实现动态模拟加载,导致国内企业常常仅做电主轴产品出厂空载运转测试。现有研究提出了基于测功机、电机对拖、磁流变液、电磁加载、滚动轴承动静转化、高压水射流、静压气膜等多种加载方法。其中基于测功机、电机对拖、磁流变液的加载方法只能实现电主轴转矩加载;基于电磁加载、滚动轴承动静转化、高压水射流、静压气膜的加载方法通常实现电主轴径向力和轴向力加载。即便通过以上方法的组合设计,因为干涉和集成问题也很难实现电主轴轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,包括工装轴、固定安装在所述工装轴上的转子以及与所述转子相配合的定子;所述定子的内环面沿圆周方向均匀布置有若干个定子磁极,每相邻两个所述定子磁极的其中一个定子磁极上嵌装有一个永磁体,每个所述定子磁极上分别缠绕有一个径向力控制绕组和转矩控制绕组;所述定子的轴向两端分别设有一个轴向力控制绕组。

2.根据权利要求1所述的电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,所述定子外壳上设有环绕定子设置的循环水套。

3.根据权利要求1所述的电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,所述定子包括8个定子磁极,转子包括4个定子磁极

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【技术特征摘要】

1.一种电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,包括工装轴、固定安装在所述工装轴上的转子以及与所述转子相配合的定子;所述定子的内环面沿圆周方向均匀布置有若干个定子磁极,每相邻两个所述定子磁极的其中一个定子磁极上嵌装有一个永磁体,每个所述定子磁极上分别缠绕有一个径向力控制绕组和转矩控制绕组;所述定子的轴向两端分别设有一个轴向力控制绕组。

2.根据权利要求1所述的电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,所述定子外壳上设有环绕定子设置的循环水套。

3.根据权利要求1所述的电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,所述定子包括8个定子磁极,转子包括4个定子磁极。

4.根据权利要求1所述的电主轴工况模拟电磁加载器,其特征在于,所述加载器和电主轴同轴安装在底座上;所述底座包括底板以及依次间隔安装在底板上的第一立板和至少两个第二立板;所述第一立板的顶部设有与加载器适形配合的第一限位槽,所述加载器通过第一压板固定在第一限位槽内;两个所述第二立板的顶部分别设有与电主轴的前后两...

【专利技术属性】
技术研发人员:田胜利高爽王智文游凯越
申请(专利权)人:重庆工商大学
类型:发明
国别省市:

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