5加速数控机床的全面升级改造
对于小型轴类盘类等零件加工，在市场中多采用
CA6140型车床，该车床可以控制主轴的正转和反转，进而
实现切削速度的调整，并且该车床的刀架也可以进行横向纵向的综合性进给运动，从而能够实现多个方向的加工。并且在换刀点能够自动改变不同的刀具，使得传统普通加
工模式也较为快速。该车床中有润滑泵和冷却泵，
能够较好的控制加工的温度，防止产生热应力，
同时润滑泵能够使车床各部件的工作更加顺畅。通过控制主轴的启停和旋
转状况，
从而能够使刀架按照一定的速度进行移动。上述这些特征均可以作为数控系统改造的基础，
对于该车床的相关资料以及技术标准进行探究，进而制定出较为完善的改造方案。
5.1主传动系统改造
普通机床改造过程中，
对于原有的传动系统和变速系统可以给予保留，
因为数控机床也需要这一套运动系统进行运转。可以将该系统进行科学的结合，从而减少改造料，并且节约改造成本。除此以外，对于主传动系统的改造应
注重自动化程度的提升，
能够在机床运动过程中实现自动控制切削的速度和切削的模式。将该型号机床中的主轴电机进行替换，采用交流调速电机，从而实现无极变速功能，从而对自动化档位的控制提供较好的基础。
5.2数控系统设计
数字控制系统应做到较高的信号控制时效性，
并且对于数据处理的速度和相关指令的传递符合国家的标准。
由于自行开发数控系统难度较高，需要较多的人力物力进行
长期系统的研制，可以直接采用市面上较为成熟的数控系统，比如型号为NIM-9702的数控系统。
5.3刀架的相关设计
刀架必须有良好的结构，从而能够保障车床切削以及
加工的性能，本研究中采用的刀床为卧室刀床，
将刀架的方案替换成自动换刀方案，
这样能够和自动化系统进行联动，采用的刀架为四工位螺旋转位刀架，因此能够满足车床自动化控制的需要。
6结束语
数控机床不仅实现高精度且高效率的工作，在当今发展过程中，对于数控机床也赋予了新的任务，目前需要数控机床更加智能化开放化，并且结合信息时代进行网络
化，从而使控制更加便捷，
管理更加高效，生产过程变得更加绿和环保，这些发展方向均为未来数控机床的发展提供了较为清晰的目标。
参考文献:
[1]张明明.数控技术发展趋势———智能化数控系统[J].黑龙江科技信息，2010（6）：47.
[2]邹哲维.当前数控技术的发展及应对策略[J].长江工程职业技术学院学报，2012，29（003）：27-28.
[3]王爱玲.适合国情的数控技术及数控装备发展战略探讨[C]
//全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化，
信息化技术研讨会论文集.
[4]高安生.我国数控机床计算机控制系统发展策略探讨[J].湖北汽车工业学院学报，1994（02）：68-70.
[5]叶佩青，张勇，张辉.数控技术发展状况及策略综述[J].机械工程学报，2015，51（021）：113-120.
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—作者简介：蒋翠翠（1984-），女，内蒙古呼伦贝尔人，硕士，车辆工
程工程师，研究方向为机械/汽车设计与制造。
0引言
新能源驱动电机是新能源汽车的主要驱动部件，是新能源汽车的核心技术部件之一。[1]新能源汽车驱动电机相
比于普通的工业电机，有基本的性能要求，包括宽调速范
围，高密度轻量化，高效率，具备能量回收能力，高可靠与
安全性，成本低，适合规模生产等。[2]浅谈新能源汽车常用的驱动电机类型及原理
The Types and Principles of Driving Motors Used in New Energy Vehicles
蒋翠翠JIANG Cui-cui ；郑少鹏ZHENG Shao-peng ；彭杰辉PENG Jie-hui ；黄景鹏HUANG Jing-peng
（广东交通职业技术学院汽车与工程机械学院，
广州510650）（Institute of Automotive and Engineering Machinery ，Guangdong Communication Polytechnic ，Guangzhou 510650，China ）
摘要：文中描述了新能源汽车驱动电机的性能特点要求，及目前市场上新能源电驱动车型常用的驱动电
机类型。阐述了各类的新
能源驱动电机包括交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机的结构和工作原理，将有助于更好地了解驱动电机。
根据每种不同的电机，介绍了其应用范围。
Abstract:The performance requirements of driving motor for new energy vehicle are described in the paper,and the types of driving motor are also introduced.Then ,the paper shows the structures and working principles of all kinds of new energy vehicle driving motors,including AC Asynchronous Motor,Permanent Magnet Synchronous Motor and Switched Reluctance Motor,which help to know the driving motor better.Different motor,different range is applied.
关键词：新能源汽车；驱动电机；发电机；
电机原理Key words:new energy vehicle ；driving motor ；generator ；principle 中图分类号:U464.142.4文献标识码:A 文章编号:1674-957X （2021）01-0073-04
图2两极定子绕组旋转磁场图
1-前端盖；2-前端轴承；3-电机壳体；4-笼型转子；5-电机轴；6-定子；
7-后端轴承；8-后端盖；9-位置传感器；10-传感器维修盖.
图1交流异步电机的结构示意图
各车企配套车型统计中，
汽车电机1.2交流异步电机的工作原理
1.2.1交流异步电机的驱动工作原理
1.2.1.1定子提供旋转磁场
交流异步电机要驱动提供扭矩，需要在定子线圈中通入三相交流电，产生不断旋转的磁场（磁场转速为n s）。交流异步电机要求定子三相绕组必须对称，并且定子铁心空间上互差120度电角度；通入三相对称绕组的电流也必须对称，大小、频率相同，相位相差120度。
旋转磁场的转速，见式（1）。
n=60f/p（1）转起来。旋转的转子逐渐追上旋转磁场，以比磁场的“同步速度n s”稍慢的速度n旋转。这种转子的旋转速度n比定子磁场的速度n s稍慢的现象称为转子发生了转差，这种异步转差，让笼型转子导体持续切割磁力线产生感应电涡流，由此，在转子上，电能转化成机械能，保证持续对外输出。
交流异步电机的发电工作原理
根据法拉第电磁感应定律，闭合电路的一部分导体在磁场里切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流，产生的电动势成为感应电动势。在交流异步电机中，
机作为发电机时，定子中的通入三相电流为激磁电流，转子上绕组提供导体，当通过外部机械力，
车驱动轴带动转子轴，从而带动转子运动时，如果转子上的转速高于定子旋转磁场的同步转速，此时交流异步电机即为发电机，转子此时切割旋转磁场的方向与作为驱动电机转子工作时相反，因而转子感应电动势的方向也相反。
图3笼型转子绕组中的电涡流
电流方向
磁力线
2.2永磁同步电机的工作原理
2.2.1永磁同步电机的驱动工作原理由定子提供旋转的磁场，磁场产生的方式和转速与交
流异步电机相同。由转子永磁体提供磁极。
这样，定子产生的旋转磁场，与转子永磁体磁极和转子铁心，
形成回路。据磁阻最小原理，即磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，
用旋转磁场的电磁力拉动转子旋转，于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转，从而带动电机轴旋转。
2.2.2永磁同步电机的发电原理三相6/4极结构表明电动机定子有6个凸极，转子有个凸极，其中在定子相对称的两个凸极上的集中绕组互相串联，构成一相，相数为定子凸极数/2，如图7（a ）所示。三相12/8极结构表明电动机定子有12个凸极，转子有个凸极，其中在定子的4个两两对称凸极上的绕组互相串联，构成一相，相数为定子凸极数/4，如图7（b ）所示。
开关磁阻电机相数越多，
步进角越小，运转越平稳，有利于减小转矩波动，但控制越复杂，
以致主开关器件增多和成本增加。
1-前端盖；2-前端轴承；3-电机壳体；4-定子；5-电机轴；6-内置式永磁转子；7-后端轴承；8-后端盖（内嵌位置传感器）.
图4永磁同步电机结构示意图
1-前端盖；2-前端轴承；3-转子；4-电机轴；5-定子；6-电机壳体；
后端轴承；8-后端盖；9-位置传感器；10-传感器维修盖；11-散热风扇；
12-风扇端盖.
图6开关磁阻电机的结构
图5开关磁阻电机的系统框图
电源
功率变换器
电动机本体
SRM
PS 控制器
速度
输入
位置传感器
3.2开关磁阻电机的工作原理
3.2.1开关磁阻电机的驱动工作原理
由图8中的三相12/8极开关磁阻电机工作原理图可知，当A 相绕组电流控制主开关S1、S2闭合时，A 相通电励磁，电动机内所产生的磁场力以OA 为轴线的径向磁场，该磁场磁力线在通过定子凸极与转子凸极的气隙处是
弯曲的，
此时，磁路的磁阻大于定子凸极与转子凸极重合时的磁阻，因此，转子凸极受到磁场拉力的作用，
使转子极轴线Oa 与定子极轴线OA 的重合，从而产生磁阻性质的
电磁转矩，使转子逆时针转动起来。关断A 相电，建立B
3.2.2开关磁阻电机的发电工作原理
开关磁阻发电机工作状态相电感存在三种状态，励磁状态、续流状态和发电状态，其相电感L 波形如图10示。图9中，θ角定义为该相转子齿极轴线与定子齿槽轴线
之间的夹角。转子齿极轴线与相应的定子齿槽轴线重合时，
该相电感最小（定义为θ=0°）；直至转子凸极的前沿与定子凸极的后沿相遇时（θ=θ1），绕组相电感始终保持L min 不变；
当转子继续转动，转子凸极开始和定子凸极出现重合，直至转子
凸极后沿和定子凸极后沿完全重合（此时θ=θ2），绕组相电感在此区域内线性上升，直至最大值L max ；当转子继续转动至转子凸极的前沿和定子凸极的前沿重合时，此时θ=θ4，该相转子的电磁转矩同时存在，可以表示为式如果开关磁阻电机的绕组在θ3和θ4之间开通和关
断，则电机作发电机机运行。此时，
在电感下降区形成电流，则dL/dθ<0，此时相绕组有电流通过，
则产生制动转矩（θ，i ）<0），若外界机械力维持电机转动，则电机吸收机械能，并把它转换成电能输出，此时开关磁阻电机为发电机工作模式。
3.3开关磁阻电机的优缺点和应用范围
开关磁阻电机的优点是结构简单可靠，启动性能好，效率高，成本低，可以通过改变导通、
关断角度和电压来调速，拥有较宽的调速范围和能力。开关磁阻电机的缺点是转矩脉动较大，噪音较大。目前在一些小型电驱动车辆上使用，比如电驱动四轮代步车、巡逻车等。
4结束语
根据新能源汽车驱动电机自身的性能特点要求，市场上车型选用的驱动电机也各有不同。文中描述了目前
（a ）三相6/4极
（b ）三相12/8极
图7开关磁阻电机凸极和绕组结构
A
A′
A
B C
B
A C
A
B
C A
B
A
B
A
B C
A A A′
C
C
图8开关磁阻电机的工作原理图
图10相电感随转子位置的变化
L
L max
转子极矩
L min 0
θ1
θ2
θ3
θ4
θ
9开关磁阻电机的工作状态示意图
前沿
后沿A
B
A
C
旋转
方向
A