异步电机电主轴是高速加工机床中的核心功能部件,随着电机控制技术的发展尤其是矢量控制技术的提出,使得异步电机电主轴驱动系统成为研究热点,由于数控机床要求电主轴系统能够高速运行,且在中低速能够输出平稳的大转矩,所以电主轴的矢量控制系统必须进行弱磁控制。本文首先对电主轴驱动系统的国内外研究现状及发展趋势进行了介绍,对异步电机的调速控制策略进行总结和归纳,介绍了异步电机的基于转子磁场定向的矢量控制矢量控制原理,然后重点介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的原理。本文先是分析了异步电机的弱磁运行区域,和当前几种主要的弱磁控制方法,结合本课题的电主轴系统自身特点,提出一种基于负载转矩的电压闭环弱磁控制方法,结合异步电机的损耗模型,进行弱磁控制器参数选择,实现电机运行效率最高,损耗最小。本文然后对系统的软硬件平台进行了介绍,硬件平台分别介绍了主回路和控制回路,重点分析了故障保护电路;软件平台介绍了在TI公司TMS320F2812平台上的软件设计,重点介绍了主程序、定时器1中断和故障保护等程序的流程图设计。最后,本文在搭建的软硬件系统上对电主轴系统进行调试,调试完成后,对系统调试的波形进行比较分析,得出了在基于负载转矩的电压闭环弱磁控制方法控制下,电机运行更节能,动静态性能更好等结论,验证了本文提出的基于负载转矩的电压闭环弱磁控制方法的准确性与有效性。