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随着科技的进步,现代机械制造行业对各种零部件的质量要求越来越高,高速铣床是能够完成多种加工任务机床,它的性能提升对制造行业的发展起着促进作用,使用矢量变频器驱动高速铣床主轴,能够保证高速铣床稳定进行高速切削加工,提高工作效率,降低生产成本。本文研究了矢量变频器的控制算法和输出电压谐波分布情况,并设计了MFC710变频器驱动高速电主轴的外部控制电路。课题介绍了变频器的发展现状和在铣床中的应用情况,说明使用高速电主轴进行高速铣削的优越性,建立高速电主轴的数学模型,研究了双极性SPWM和电压空间矢量脉宽调制技术,然后对MFC710变频器采用的恒定压频比(U/f)比标量控制策略和电压空间矢量直接转矩(DTC-SVPWM)控制策略进行仿真,并对两种控制策略的系统仿真结果进行分析,得出选择矢量控制策略的变频器驱动电主轴运动系统性能优于标量控制策略的驱动系统。变频器的输出电压中包含有谐波,这些谐波将会对高速电主轴产生异步转矩和同步转矩影响,降低电主轴的工作效率,本文在对变频器的控制策略进行仿真分析后,对变频器的输出电压进行谐波分析,得到变频器的输出电压谐波分布状况,给出优化逆变器开关频率和调制深度的方法改善电压输出,并采用自适应陷波器来消除指定的某次谐波,尽量减少谐波对高速电主轴稳定运行的不良影响。本文在研究了托威达MFC710矢量变频器的硬件结构后,提出了选择多段速运行模式驱动高速电主轴的方法,高速铣床的主轴转速输出更加精确,并设计了变频器的本地和远程外部控制电路,电路采用光电耦合和继电器隔离的双重保护保护电路,采用MFC710变频器驱动电主轴多段速运行,主轴转速能够达到稳定、准确运行的目标。