随着制造业的飞速发展,高速加工能有效的提高生产效率和降低成本,高速加工技术得到了迅速的发展和广泛的应用。实现高速加工需要高性能的高速机床,而高速电主轴是高速加工的核心部件,因此高速加工对机床电主轴提出了更高的要求,对高转速、高精度、长寿命的高速电主轴的需求同趋迫切。无轴承电机是一种新型的能够实现悬浮与转矩控制的高速电机,它从根本上改变了传统轴承的支撑方式,具有转速高、密封性好、无磨损、无需润滑、寿命长等一系列优点,在航天、机械制造、化工、机器人等领域具有广阔的应用前景。无轴承异步电机具有结构简单、易于弱磁、可靠性高等优点,是国内外最早研究的类型之一。本文设计了一种新型的五自由度绕线式无轴承异步电机电主轴系统,并对其进行了研究。研究工作如下:　　 (1)介绍了五自由度绕线式无轴承异步电机的基本结构与工作原理,五自由度绕线式无轴承异步电机由三自由度混合磁轴承和两自由度绕线式无轴承异步电机组成,分析了这两部分的电磁力产生原理,分别建立了数学模型,采用SVM-DTC控制策略,给出了控制系统的控制框图。　　 (2)用Ansoft/Maxwell软件设计了一种新型的绕线式无轴承异步电机,并分析了径向力和转矩,与鼠笼式无轴承异步电机相比,绕线式无轴承异步电机在相同条件下可以得到更大的径向力和更稳定的转矩。随后用Matlab/Simulink工具搭建了绕线式无轴承异步电机高速电主轴系统的仿真模型,使用SVM-DTC控制方法做了相关仿真的研究工作。　　 (3)利用TI公司的TMS320F2812DSP控制板搭建了数字控制系统,并进行了相关的实验与调试工作。