因为同步电机(电主轴),他们的转子都是永磁转子。永磁转子自身带着磁性,在旋转时会输出电压,这个输出的电压就叫反向电动势。反向电动势的大小和转速有关系,转速越高反向输出电压越大。而驱动电主轴的驱动器的额定输出电压是固定的。当电机的反向输出电压大于驱动器的额定输出电压后,要继续增加电机的转速,驱动器就必须进行弱磁,即驱动器另外产生一个电流去平衡电机的反向电动势电流。转速越高,弱磁电流越大,进而线圈的温度会增高。这个是大功率、高转速电机的正常的物理现象。
作为高精度电主轴,线圈电流和温度高一些没有关系(不超过线圈的耐受值就可以)。我们在设计的时候要做的是增大电机的冷却流量和散热效果,将线圈产生的热量及时带走,不让他传到轴承和其他零部件上就可以。
同步电主轴/伺服电机/永磁电机,他们的转子都是永磁转子。永磁转子自身带着磁性,在旋转时会输出电压,这个输出的电压就叫反向电动势。反向电动势和转子的磁性直接相关,当转子受热、靠近其他强磁物体、或者其他原因造成转子磁性减弱(消磁)的话,电机的功率/扭矩/电流/转速都会有变化。所以测量并了解同步电主轴的反向电动势,对于高端同步电主轴/伺服电机的设计、生产、维修、使用单位非常重要。瑞士e+a同步转子测试仪,可以便捷而准确地测量各个品牌同步电机的反向电动势。
目前市场上常见的(电)主轴,大多采用滚动轴承,有钢珠球,高转速有陶瓷球的。滚动轴承和转轴、轴承和壳体,包括轴承内部都是硬接触,这样可以获得最大的刚性。目前滚动轴承电主轴的鼻端跳动可以做到2um,像瑞士TDM等厂家的电主轴鼻端跳动可以控制在1um以内。相应的最高转速可以做到每分钟18万转。对于通用的行业,特别是负载比较大一些的场合,滚动轴承电主轴应用比较多。
气浮轴承是分静压轴承、动压轴承、动静压轴承。不管是哪一种气浮轴承,主轴的转轴都是包气体包裹,没有直接的硬接触。所以理论上来说,气浮轴承的寿命可以非常长。同时,气浮轴承有着明显由于滚动轴承的回转跳动,基本可以控制在0.1um,甚至更好;另外,气浮轴承电主轴还有个有点:没有污染。对于医药、食品等对环境要求的领域,非常适合。
液体静压轴承电主轴,和气浮轴承电主轴原理类似,区别是液体轴承通过的是液压油。液体静压轴承电主轴,有着和气浮轴承电主轴类似的回转高精度:0.1um,甚至更好。但是液体静压电主轴相比气浮轴承电主轴,承载能力和刚性大幅度提升。相近尺寸的液体静压轴承电主轴,其刚性大约是气浮轴承的5-8倍。同时,由于没有滚动轴承线速度的限制,同样的尺寸,相比滚动轴承,可以提供更高的转速和功率。
目前市场上大多数液体静压轴承电主轴,转速最高只能到30000-40000rpm,因为转速高了,液压油温度上升的比较快,会极大的影响主轴的精度和寿命。但是,我们瑞士TDM凭借其卓越的液体静压轴承技术,将液体静压轴承电主轴的转速提高了每分钟25万转。同时能保证0.08-0.1um的回转精度和较高的转速。目前,我们有: 6kW/120000rpm, 3.5kW/140000rpm, 1.7kW/200000rpm, 1.2kW/250000rpm等不同的规格,适合各种高精度、高转速客户的要求。
定转子是电动机、发电机的核心部件,电动机和发电机的转速、功率、扭矩等都是由定转子决定的。但是由于定转子是零件,在没有装配轴承、壳体部件之前,没办法实际高速运转。这样,经验不足的厂家,容易存在电机的实际运转电气参数达不到设计的要求。而e+a有超过40年,定转子研发、生产经验,超过150万套定转子成功应用于各行各业。这些丰富而宝贵的经验,保证了我们的定转子实际输出参数能够100%达到,甚至优于设计要求。
其次,我们全身心聚焦于定转子的研发、生产和应用。相比于有些既生产电机,又生产驱动和系统的公司,我们电机对驱动器和系统的适应更加广泛。 我们的电机适合于市场上几乎所有的驱动器和数控系统,不像有些厂家的电机匹配指定的驱动和系统;有些电机厂家的电机可能集中在具体的某个行业,或者某类设备。而我们e+a定转子几乎覆盖了所有的高转速应用领域。
再次,谈到具体的技术参数。在同样的功率、扭矩的情况下,我们定转子外径可以更小,而内径可以更大;我们电机的热损耗基本在8%左右,明显低于市场上其他的电机;
最后,我们电机的规格和形式丰富。我们电机的接线方式可以做成三角形、也可以做成星形,还可以是星三角转换的形式;我们定子有标准形式,环氧密封和金属密封不同形式;转子亦有铝转子、铜转子、合金转子、表贴式永磁转子、内嵌式异步转子等不同形式。我们还可以外转子电机,以及转子同步分析仪、定子电压测试仪等等产品。
异步电机成本低、加工、装配、调试相对简单;同步电机技术性能更好。具体说体积更小,发热更低,精度也更好。
首先,我们e+a的同步电机形式丰富。有表贴式,内嵌式,还有在客户转轴上直接安装磁钢片等等。
其次,我们的同步转子有多特的安装结构。客户可以在不用加热转子或者冷却转轴的情况下将转子装到转轴上。这样有几个有点:
(1)保证转轴和转子的紧密度,进而提升电机的转速。
(2)能够避免客户加热同步转子,温度控制不好导致转子消磁的风险。
(3)样的同步转子可以重复拆装,重复使用。
根据我们的多年经验。加热水套,然后放置定子线圈,再然后水套冷却和定子紧密配合更好。这样能够最大限度的保证线圈和水套的接触,进而增加水冷内冷却液对线圈的冷却效果。但是这种安装方式,需要有较多的经验才行,比如加热的温度和时间如何控制。水套和定子之间的配合公差是多少等等。客户购买我们的产品,我们可以提供相关的技术支持。
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