ISMC微型驅(qū)動器的簡介
說起ISMC微型驅(qū)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(yōu)勢在哪里?
音圈電機的特點
PART01
音圈電機在工程應(yīng)用中被選中,主要考慮了幾點,第一是體積小,電機結(jié)構(gòu)簡單,第二是響應(yīng)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(qū)電機,減少傳動環(huán)節(jié),這也是力控的優(yōu)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(xiàn)一個小行程或者小角度,對于一些集成度較高的半導(dǎo)體設(shè)備,會把音圈的線圈直接嵌入到結(jié)構(gòu)中,這樣集成度非常高,結(jié)構(gòu)件和電機一體化。當(dāng)然也有長行程的應(yīng)用,主要是平板音圈才能比較好的實現(xiàn)。
02
響應(yīng)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(jīng)相差了好幾個數(shù)量級。也就是說當(dāng)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(qū)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(yōu)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(yīng)用場景測試過30G的加速度,應(yīng)該還有更高的應(yīng)用,只是限于應(yīng)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(fù),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(xiàn)不了的。
04
直驅(qū)
結(jié)構(gòu)上如下圖,電機只是通過導(dǎo)軌的導(dǎo)向就可以直接作用在加工物體上,省去了中間非常多的環(huán)節(jié),如果是旋轉(zhuǎn)電機還需要聯(lián)軸節(jié),絲桿,滑塊,轉(zhuǎn)接模塊。電機直接作用到物體上的優(yōu)勢,假設(shè)給出1A的電流,轉(zhuǎn)化為1N的力,減去導(dǎo)軌或者機構(gòu)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(guān)系,那我們控制了電流的變化也就等同于控制了力的變化。
▲上圖來源于合作伙伴樣冊介紹
基于以上幾點電機的介紹,回到文章的主題,ISMC的驅(qū)動器為什么適合用來控制音圈電機。
ISMC微型伺服驅(qū)動器的特點
PART02
01 體積小
低壓微型伺服驅(qū)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(huán)刷新快
電流環(huán)響應(yīng)帶寬4500Hz,電流環(huán)刷新頻率20KHz,這個性能在驅(qū)動音圈電機上能夠體現(xiàn)出高響應(yīng)要求。電流環(huán)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(yīng)用中能夠做到1g±0.1g,電流精度控制在0.001A,當(dāng)然這個效果還和結(jié)構(gòu)阻尼有非常重要的關(guān)系,結(jié)構(gòu)做得好,才能實現(xiàn)更高的力控精度。
04 力控算法效率高
力控算法,經(jīng)過多年的工程應(yīng)用,我們已經(jīng)迭代了第三代力控算法,從精準的三段式力控,研發(fā)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(fù)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(fù)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(qū)動器的也有力控,但是都是屬于內(nèi)部編程實現(xiàn),ISMC采用開放式指令調(diào)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(diào)用。
總結(jié)
總 結(jié)
PART03
經(jīng)過多年的工程應(yīng)用實踐,ISMC在音圈電機上的應(yīng)用已經(jīng)被廣泛的接收和認可,這得益于我們高效的研發(fā)響應(yīng)機制和勤勤勉勉的工程應(yīng)用團隊,如果在工程應(yīng)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(shù)支持團隊聯(lián)系,ISMC將為您在音圈上的應(yīng)用提供最有競爭力的解決方案。