電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中將機(jī)床主軸和主軸電機(jī)集成在一起的一項(xiàng)新技術(shù)。 結(jié)合直線電機(jī)技術(shù)和高速工具技術(shù)，它將高速加工推向了一個(gè)新時(shí)代。 電主軸是一組零件，包括電主軸本身及其配件：電主軸，高頻變頻裝置，油霧潤(rùn)滑器，冷卻裝置，內(nèi)置編碼器，換刀裝置等。 主軸電機(jī)與機(jī)床主軸“合為一體”的結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件相對(duì)獨(dú)立于機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)，因此可以制成“主軸單元”，俗稱“電主軸”（MotorSpindle），其特點(diǎn)是高速，高精度，低噪音，并且?guī)в墟i定結(jié)構(gòu)的內(nèi)圈更適合于噴涂潤(rùn)滑。

電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接用作機(jī)床的主軸，主軸單元的殼體是電機(jī)的底座，與其他零件配合實(shí)現(xiàn)電機(jī)與機(jī)床主軸的一體化 。 隨著電氣傳動(dòng)技術(shù)（變頻調(diào)速技術(shù)，電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)等）的飛速發(fā)展和完善，高速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已大大簡(jiǎn)化，皮帶輪傳動(dòng)和 齒輪傳動(dòng)基本取消。 機(jī)床的主軸直接由內(nèi)置電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而將機(jī)床的主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動(dòng)”。

主軸電機(jī)與機(jī)床主軸“組合成一個(gè)”的這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式使主軸部件相對(duì)獨(dú)立于機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)，因此可以制成“主軸單元” 作為“電主軸”（Electric Spindle）。 由于當(dāng)前的電主軸主要使用交流高頻電動(dòng)機(jī)，因此也被稱為“高頻主軸”（High High Spindle）。 因?yàn)闆]有中間傳輸鏈接，所以有時(shí)將其稱為“直接驅(qū)動(dòng)主軸”（DirectDriveSpindle）

在數(shù)控機(jī)床中，電主軸通常采用變頻調(diào)速的方法。 當(dāng)前，主要有三種控制模式：普通變頻驅(qū)動(dòng)和控制，矢量控制驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)和控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制。普通變頻是標(biāo)量驅(qū)動(dòng)和控制，其驅(qū)動(dòng)控制特性是恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，輸出功率與速度成正比。 普通變頻控制的動(dòng)態(tài)性能不理想，低速時(shí)控制性能不佳，輸出功率不夠穩(wěn)定，不具備C軸功能。 但是價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常用于磨床和普通的高速銑床。

矢量控制技術(shù)模仿了直流電動(dòng)機(jī)的控制，以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為導(dǎo)向，并通過矢量變換的方法來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和控制，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。 剛啟動(dòng)時(shí)，矢量控制驅(qū)動(dòng)器具有較大的扭矩值。 另外，電主軸本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性小，因此啟動(dòng)加速度大，啟動(dòng)后可以瞬間達(dá)到允許的極限轉(zhuǎn)速。 這種驅(qū)動(dòng)器有開環(huán)和閉環(huán)兩種。 后者可以實(shí)現(xiàn)位置和速度反饋，不僅具有更好的動(dòng)態(tài)性能，而且還可以實(shí)現(xiàn)C軸功能。 前者的動(dòng)態(tài)性能較差，沒有C軸功能，但是價(jià)格便宜。

直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后開發(fā)的另一種新型高性能交流速度控制技術(shù)。 它的控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，更適用于高速電主軸的驅(qū)動(dòng)，可以滿足高速電主軸的要求。 高速，寬速度范圍，高速和瞬時(shí)停止的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性已成為交流變頻器領(lǐng)域的熱門技術(shù)。