說起ISMC微型驅動器和音圈的匹配問題,首先要先講講為什么要選音圈電機,音圈電機的優勢在哪里?
音圈電機的特點
音圈電機在工程應用中被選中,主要考慮了幾點,第一是體積小,電機結構簡單,第二是響應快,第三是高加速,音圈電機可以去到幾十G加速度,第四,直驅電機,減少傳動環節,這也是力控的優選。
01、集成度高
市場上廠家較多,直線電機廠家基本都有做標準音圈電機,主要是圓筒音圈,平板音圈和擺角音圈。都是實現一個小行程或者小角度,對于一些集成度較高的半導體設備,會把音圈的線圈直接嵌入到結構中,這樣集成度非常高,結構件和電機一體化。當然也有長行程的應用,主要是平板音圈才能比較好的實現。
02、響應快
這個從電機的電氣時間可以看出來,音圈的電氣時間大的是幾毫秒,小的幾十納秒,相對于伺服電機來說,已經相差了好幾個數量級。也就是說當外界針對電機給定一個電壓時,電機達到最終電流的63%所需要的時間。直白點說,就是驅動器給了電壓,電機多長時間能夠達到理想的出力效果。為什么音圈會有這個優勢,因為電機的電感小,感抗也就小,阻礙電流的變化也就小了。
03、高加速
目前我們的應用場景測試過30G的加速度,應該還有更高的應用,只是限于應用場景有限,還沒有接觸到。高加速和高速的目的,就是想達到提高運動頻率,短行程高速往復,比如1mm行程,50hz,或者0.5mm,100Hz,或者更短的距離500-1000Hz。高頻的運動必定需要高加速匹配,同時負載也小慣性小,不然是實現不了的。
04、直驅
結構上如下圖,電機只是通過導軌的導向就可以直接作用在加工物體上,省去了中間非常多的環節,如果是旋轉電機還需要聯軸節,絲桿,滑塊,轉接模塊。電機直接作用到物體上的優勢,假設給出1A的電流,轉化為1N的力,減去導軌或者機構的摩擦力,其余的力都是作用在加工物體上的。由于這個線性的關系,那我們控制了電流的變化也就等同于控制了力的變化。
基于以上幾點電機的介紹,回到文章的主題,ISMC的驅動器為什么適合用來控制音圈電機。
ISMC微型伺服驅動器的特點
01 、體積小
低壓微型伺服驅動器,尺寸小,最小尺寸40x55x25mm,你可能會說國外有更小的,確實是,這個時候就要問最小的尺寸性價比是不是最高的,這也是第二點會說到的。
02、電流環刷新快
電流環響應帶寬4500Hz,電流環刷新頻率20KHz,這個性能在驅動音圈電機上能夠體現出高響應要求。電流環刷新快,電機電流的變化率夠快也就能提高加速度。
03、力控精度高
力控精度,目前ISMC在工程應用中能夠做到1g±0.1g,電流精度控制在0.001A,當然這個效果還和結構阻尼有非常重要的關系,結構做得好,才能實現更高的力控精度。
04、 力控算法效率高
力控算法,經過多年的工程應用,我們已經迭代了第三代力控算法,從精準的三段式力控,研發出高效的二段段式力控。三段式力控算法是為了滿足高精度力控要求,同時對效率要求不高的場景,比如一個往復周期是200-300ms。二段式力控算法為了滿足高效力控要求,要求效率,但是對力控精度要求不高的場景,比如一個往復周期,20-30ms。
05力控指令開放性強
力控指令的開放性,目前很多驅動器的也有力控,但是都是屬于內部編程實現,ISMC采用開放式指令調用,類似于API指令編程方式,更適合于不同的上位控制,適合于不同的加工工位,可以隨時進行指令切換和調用。
總結
經過多年的工程應用實踐,ISMC在音圈電機上的應用已經被廣泛的接收和認可,這得益于我們高效的研發響應機制和勤勤勉勉的工程應用團隊,如果在工程應用上有任何的疑問或者遇到什么困難,可以隨時和我們各地的銷售和技術支持團隊聯系,ISMC將為您在音圈上的應用提供最有競爭力的解決方案。
審核編輯:郭婷
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原文標題:【ISMC微型伺服 | 頭條】為什么說ISMC微型驅動器是音圈電機的最佳搭檔
文章出處:【微信號:伺服與運動控制,微信公眾號:伺服與運動控制】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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