直線電機(jī)的驅(qū)動器前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢
有關(guān)驅(qū)動器發(fā)展趨勢,我覺得需要從頭說起。無論是伺服電機(jī),還是直線電機(jī),本質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化。過去旋轉(zhuǎn)電機(jī)是轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的方式需要有驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī),為了達(dá)到控制的目的,需要通過機(jī)械傳動的方式傳動它,所以就需要要皮帶、齒輪、齒條等。直線電機(jī)也是一個道理,本質(zhì)上還是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只是說沒有這些結(jié)構(gòu),它的結(jié)構(gòu)不太一樣。
我們認(rèn)為每一種傳動方式有其特點。這些特點有一些可能是優(yōu)點,有一些可能是缺點。無論是優(yōu)點,還是缺點是相對的,所以機(jī)械傳動的問題點,我更愿意把它叫做特點。由于結(jié)構(gòu)特點,會給用戶帶來一些成本或者不方便的地方,包括可靠性,包括摩擦,包括需要維護(hù),還有一些精度的問題。精度的問題,因為可能部件很多,所以會有傳導(dǎo)誤差,所以需要增加一些補(bǔ)償功能。 直線電機(jī)的驅(qū)動器技術(shù)與發(fā)展趨勢有關(guān)驅(qū)動器發(fā)展趨勢,無論是伺服電機(jī),還是直線電機(jī),本質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化。驅(qū)動通道閘電機(jī)
無刷電機(jī)采取電子換向,線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機(jī),是使用一套電子設(shè)備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,使用電子線路,適時切換線圈中電流的方向,保證產(chǎn)生正確方向的磁力,來驅(qū)動電機(jī)。消除了有刷電機(jī)的缺點。這些電路,就是電機(jī)控制器。無刷電機(jī)的控制器,還可以實現(xiàn)一些有刷電機(jī)不能實現(xiàn)的功能,比如調(diào)整電源切換角,制動電機(jī),使電機(jī)反轉(zhuǎn),鎖住電機(jī),利用剎車信號,停止給電機(jī)供電?,F(xiàn)在電瓶車的電子報警鎖,就充分利用了這些功能。無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動機(jī)是以自控式運行的,所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負(fù)載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。驅(qū)動通道閘電機(jī)全自動式是通過電機(jī)來控制機(jī)芯的運轉(zhuǎn)和停止。通過控制機(jī)芯的運轉(zhuǎn)和停止,來進(jìn)一步控制攔阻體的開啟和關(guān)閉。
根據(jù)對機(jī)芯的控制方式的不同,分為機(jī)械式、半自動式、全自動式,。有些廠商會把半自動式稱為電動式,把全自動式稱為自動式。機(jī)械式是通過人力控制攔阻體(與機(jī)芯相連)的運轉(zhuǎn),機(jī)械限位控制機(jī)芯的停止;半自動式是通過電磁鐵來控制機(jī)芯的運轉(zhuǎn)和停止;全自動式是通過電機(jī)來控制機(jī)芯的運轉(zhuǎn)和停止。通過控制機(jī)芯的運轉(zhuǎn)和停止,從而進(jìn)一步控制攔阻體的開啟和關(guān)閉。根據(jù)同一臺閘機(jī)所含機(jī)芯和攔阻體數(shù)量的不同,閘機(jī)可分為單機(jī)芯(包含1個機(jī)芯和1個攔阻體)和雙機(jī)芯(包含2個機(jī)芯和2個攔阻體,呈左右對稱形態(tài))。根據(jù)攔阻體和攔阻方式的不同,可以分為三輥閘、擺閘、翼閘、平移閘、轉(zhuǎn)閘、一字閘等。折疊
人行通道閘機(jī)三輥閘的適用范圍:1.三棍閘性能夠?qū)崿F(xiàn)公共通道簡易的勸阻級訪問控制。設(shè)備的機(jī)械部分包含一個緊急控制裝置,在斷電時,水平位置的三叉桿會自動落桿,保證通道通暢;2.當(dāng)通電時,三叉桿需手動復(fù)位。具備多達(dá)七種不同的配置,可適用于所有建筑環(huán)境,并可解決行人出進(jìn)口通道所有的控終光目。3.三輥閘適用于電子廠防靜電控制區(qū)。員工在通過防靜電測試后,受防靜電測試儀器控制的三輥閘可以拒盡沒有通過測試的員工進(jìn)進(jìn),如通過測試,三輥閘會放過一個人。每分鐘可通過20-60人。直流有刷電機(jī)成本較低,控制技術(shù)比較簡單,因此被國內(nèi)閘機(jī)廠商采用。
因為傳統(tǒng)的剛性驅(qū)動器已經(jīng)不能滿足機(jī)器人的需求。如足式機(jī)器人,在步行運動中總會受到地面的沖擊,如何更好地吸收沖擊能量并良好地控制腿部在沖擊后的運動,需要做機(jī)械與控制方面的改進(jìn)。而研究柔性驅(qū)動器就是其改進(jìn)方向之一。如工業(yè)機(jī)器人,拖動試教是一種簡單快捷的機(jī)器人配置功能。在人拖動機(jī)器人的過程中,希望人受到的阻力小,機(jī)器人運動平順不抖動。除了在柔順控制的算法上做文章,研究機(jī)械方面的柔性驅(qū)動器也是一大方向。除此以外,剛性機(jī)器人常常因裝配誤差等問題造成“卡死”,剛性的位置控制算法會對機(jī)器人關(guān)節(jié)施加很大的堵轉(zhuǎn)扭矩,這容易對機(jī)械系統(tǒng)造成損傷。而在關(guān)節(jié)中加入一些吸能與緩沖結(jié)構(gòu),能在機(jī)械上保護(hù)機(jī)器人。再者,外部環(huán)境的沖擊對機(jī)器人控制系統(tǒng)來說,通常是極其短暫的階躍信號,如果控制系統(tǒng)的帶寬不高,是難以響應(yīng)這些信號的。即,即便是柔順控制算法,通常也無法很好響應(yīng)沖擊信號,進(jìn)而無法對環(huán)境的沖擊做出控制,因此機(jī)器人在面對沖擊時就會以剛性的狀態(tài)去應(yīng)對。硬碰硬,結(jié)果通常是損害機(jī)械本體。伺服系統(tǒng)的比較大特色:透過回饋信號的控制方式〔可做指令值與目標(biāo)值的比較,因而大幅減少誤差狀況〕。驅(qū)動通道閘電機(jī)
力矩平衡機(jī)構(gòu):采用獨特的平衡機(jī)構(gòu),使用一根彈簧輕松平衡1-6米長度水平欄桿或帶關(guān)節(jié)的曲臂欄桿。驅(qū)動通道閘電機(jī)
伺服驅(qū)動器使用方法大體和變頻器一樣,在這里需要注意的是伺服驅(qū)動器的選型不只有功率一個參數(shù),還有低慣量和高慣量。低慣量類型一般轉(zhuǎn)矩低、轉(zhuǎn)速高,適合一些負(fù)載輕、運動頻繁的控制。高慣量類型轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)速低,適合一些負(fù)載較大的控制。所以需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的驅(qū)動器,否則要不就是轉(zhuǎn)速跟不上,要不就是電機(jī)過熱影響壽命。伺服驅(qū)動器主要有三種控制方式:1、轉(zhuǎn)矩控制,2、位置控制:3、速度模式
1、集成所有控制模式:外部脈沖位置、內(nèi)部設(shè)定值位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制;2、全功率驅(qū)動標(biāo)配內(nèi)置制動電阻;3、集成抱閘繼電器。 驅(qū)動通道閘電機(jī)
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