说起ISMC微型驱动器和音圈的匹配问题,首先要先讲讲为什么要选音圈电机,音圈电机的优势在哪里?
音圈电机的特点
音圈电机在工程应用中被选中,主要考虑了几点,第一是体积小,电机结构简单,第二是响应快,第三是高加速,音圈电机可以去到几十G加速度,第四,直驱电机,减少传动环节,这也是力控的优选。
01、集成度高
市场上厂家较多,直线电机厂家基本都有做标准音圈电机,主要是圆筒音圈,平板音圈和摆角音圈。都是实现一个小行程或者小角度,对于一些集成度较高的半导体设备,会把音圈的线圈直接嵌入到结构中,这样集成度非常高,结构件和电机一体化。当然也有长行程的应用,主要是平板音圈才能比较好的实现。
02、响应快
这个从电机的电气时间可以看出来,音圈的电气时间大的是几毫秒,小的几十纳秒,相对于伺服电机来说,已经相差了好几个数量级。也就是说当外界针对电机给定一个电压时,电机达到最终电流的63%所需要的时间。直白点说,就是驱动器给了电压,电机多长时间能够达到理想的出力效果。为什么音圈会有这个优势,因为电机的电感小,感抗也就小,阻碍电流的变化也就小了。
03、高加速
目前我们的应用场景测试过30G的加速度,应该还有更高的应用,只是限于应用场景有限,还没有接触到。高加速和高速的目的,就是想达到提高运动频率,短行程高速往复,比如1mm行程,50hz,或者0.5mm,100Hz,或者更短的距离500-1000Hz。高频的运动必定需要高加速匹配,同时负载也小惯性小,不然是实现不了的。
04、直驱
结构上如下图,电机只是通过导轨的导向就可以直接作用在加工物体上,省去了中间非常多的环节,如果是旋转电机还需要联轴节,丝杆,滑块,转接模块。电机直接作用到物体上的优势,假设给出1A的电流,转化为1N的力,减去导轨或者机构的摩擦力,其余的力都是作用在加工物体上的。由于这个线性的关系,那我们控制了电流的变化也就等同于控制了力的变化。
基于以上几点电机的介绍,回到文章的主题,ISMC的驱动器为什么适合用来控制音圈电机。
ISMC微型伺服驱动器的特点
01 、体积小
低压微型伺服驱动器,尺寸小,最小尺寸40x55x25mm,你可能会说国外有更小的,确实是,这个时候就要问最小的尺寸性价比是不是最高的,这也是第二点会说到的。
02、电流环刷新快
电流环响应带宽4500Hz,电流环刷新频率20KHz,这个性能在驱动音圈电机上能够体现出高响应要求。电流环刷新快,电机电流的变化率够快也就能提高加速度。
03、力控精度高
力控精度,目前ISMC在工程应用中能够做到1g±0.1g,电流精度控制在0.001A,当然这个效果还和结构阻尼有非常重要的关系,结构做得好,才能实现更高的力控精度。
04、 力控算法效率高
力控算法,经过多年的工程应用,我们已经迭代了第三代力控算法,从精准的三段式力控,研发出高效的二段段式力控。三段式力控算法是为了满足高精度力控要求,同时对效率要求不高的场景,比如一个往复周期是200-300ms。二段式力控算法为了满足高效力控要求,要求效率,但是对力控精度要求不高的场景,比如一个往复周期,20-30ms。
05力控指令开放性强
力控指令的开放性,目前很多驱动器的也有力控,但是都是属于内部编程实现,ISMC采用开放式指令调用,类似于API指令编程方式,更适合于不同的上位控制,适合于不同的加工工位,可以随时进行指令切换和调用。
总结
经过多年的工程应用实践,ISMC在音圈电机上的应用已经被广泛的接收和认可,这得益于我们高效的研发响应机制和勤勤勉勉的工程应用团队,如果在工程应用上有任何的疑问或者遇到什么困难,可以随时和我们各地的销售和技术支持团队联系,ISMC将为您在音圈上的应用提供最有竞争力的解决方案。
审核编辑:郭婷
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原文标题:【ISMC微型伺服 | 头条】为什么说ISMC微型驱动器是音圈电机的最佳搭档
文章出处:【微信号:伺服与运动控制,微信公众号:伺服与运动控制】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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