吴玉厚， 潘振宁， 张丽秀， 张云龙

(1.大连理工大学 机械工程学院, 辽宁 大连 116024; 2.沈阳建筑大学 机械工程学院， 沈阳 110168)



电主轴上改善性直接转矩控制的振动实验

吴玉厚1,2， 潘振宁1， 张丽秀2， 张云龙2

(1.大连理工大学 机械工程学院, 辽宁 大连 116024; 2.沈阳建筑大学 机械工程学院， 沈阳 110168)

针对电主轴控制性能改善的迫切需求，在经典的直接转矩控制 (direct torque control，DTC)中融入空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation，SVPWM)控制技术，给出其改善性的控制算法. 定子磁链空间位置与Park逆变换后的ud和uq作为输入，利用SVPWM控制技术转换成逆变器的三相电压量，进而有效地控制电主轴；对电主轴上的定子磁链进行近似圆形轨迹的调制，计算出实验所需的离散数据. 使用DSP和IGBT模块搭建了硬件实验电路，对电主轴进行电磁振动速度及加速度实验，实验结果表明：3个方向振动速度在不同运行频率、特别是100～450 Hz的转矩脉动明显减小，各向振动加速度的振动幅值明显减小，表明DTC融入SVPWM后，系统的控制性能得到改善，不仅改善了系统的动态性能，也减小了电磁磁链和电磁转矩的脉动.

DTC； SVPWM； 振动； 电主轴； DSP； 磁链

电主轴单元作为数控机床的主要功能性部件，其振动特性对工件的加工质量有直接影响. 由于其特殊的物理构造以及使用变频器驱动，电源中的谐波会使电主轴产生电磁谐波，进而产生电磁振动[1]，电主轴的运行特性亦会受到影响. 因此，为了减少电磁谐波，进而提高控制性能，就要分析出控制模式下变频器电磁谐波的特性及振……