為什么南京生產(chǎn)的微型驅(qū)動(dòng)器是音圈電機(jī)的最佳合作伙伴？

說到南京產(chǎn)的微型驅(qū)動(dòng)器和音圈的匹配，首先要說說為什么要選擇音圈電機(jī)，它們的優(yōu)點(diǎn)是什么？

電機(jī)音圈的特性

第一部分

工程應(yīng)用選擇音圈電機(jī)，主要考慮幾點(diǎn):一是體積小，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，二是響應(yīng)快，三是加速度高，四是直接驅(qū)動(dòng)，減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)，這也是力控制的首選。

01

高度集成

市場上有很多廠家，直線電機(jī)廠家基本都有標(biāo)準(zhǔn)的音圈電機(jī)，主要有圓柱音圈、平板音圈、擺動(dòng)音圈。都是達(dá)到一個(gè)小行程或者一個(gè)小角度。對(duì)于一些集成度高的半導(dǎo)體器件，音圈的線圈會(huì)直接嵌入結(jié)構(gòu)中，這樣集成度就很高，結(jié)構(gòu)部分和電機(jī)是一體的。當(dāng)然也有長沖程的應(yīng)用，主要是平板音圈。

02

快速響應(yīng)

從這個(gè)電機(jī)的電時(shí)間可以看出，音圈的電時(shí)間是幾毫秒幾十納秒，和伺服電機(jī)差了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。也就是說，給電機(jī)一個(gè)電壓，電機(jī)達(dá)到最終電流的63%所需的時(shí)間。說白了就是驅(qū)動(dòng)器給定電壓的情況下，電機(jī)需要多長時(shí)間才能達(dá)到理想的輸出效果。為什么音圈有這個(gè)優(yōu)勢(shì)？因?yàn)殡姍C(jī)電感小，感抗小，阻斷電流變化小。

03

大加速度

目前我們的應(yīng)用場景已經(jīng)測試了30G的加速，應(yīng)該還有更高的應(yīng)用，但是應(yīng)用場景有限，沒有接觸到。高加速度高速度的目的是增加運(yùn)動(dòng)頻率，在短行程內(nèi)高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如1mm行程，50hz，或0.5mm，100Hz，或更短的距離500-1000Hz。高頻運(yùn)動(dòng)必須要求高加速度匹配，同時(shí)負(fù)載和慣性要小，否則無法實(shí)現(xiàn)。

04

直接驅(qū)動(dòng)

如下圖所示，電機(jī)只需要通過導(dǎo)軌的引導(dǎo)就可以直接作用在被加工物體上，省去了很多中間環(huán)節(jié)。如果是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，還需要聯(lián)軸器、螺桿、滑塊和適配器模塊。電機(jī)直接作用在物體上的好處是，給定一個(gè)1A的電流，轉(zhuǎn)換成1N的力，減去導(dǎo)軌或機(jī)構(gòu)的摩擦力，剩下的力作用在被加工物體上。因?yàn)檫@種線性關(guān)系，我們控制了電流的變化，就相當(dāng)于控制了力的變化。

▲來自合作伙伴樣書介紹

基于以上電機(jī)的介紹，回到文章的主題，為什么南京產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器適合控制音圈電機(jī)。

南京產(chǎn)微型伺服驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)

第二部分

01小體積

低壓伺服驅(qū)動(dòng)器，小尺寸，最小尺寸40x55x25mm。你可能會(huì)說國外還有更小的，也確實(shí)是。這時(shí)候你要問最小尺寸是不是性價(jià)比最高，這是第二點(diǎn)會(huì)說的。

02

電流循環(huán)刷新很快。

當(dāng)前環(huán)路響應(yīng)帶寬為4500Hz，當(dāng)前環(huán)路刷新頻率為20KHz。這種性能可以反映驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)時(shí)的高響應(yīng)要求。如果電流刷新快，電機(jī)電流變化率足夠快，可以提高加速度。

03

力控制精度高

目前南京生產(chǎn)的力控制精度在工程應(yīng)用中可以達(dá)到1g±0.1g，電流精度可以控制在0.001A當(dāng)然這個(gè)效果對(duì)結(jié)構(gòu)阻尼也很重要，只有結(jié)構(gòu)做好了才能達(dá)到更高的力控制精度。

04力控制算法是高效的。

力控制算法，經(jīng)過多年的工程應(yīng)用，我們迭代了第三代力控制算法，從精確的三級(jí)力控制發(fā)展為高效的兩級(jí)力控制。采用三段式力控制算法，以滿足高精度力控制和低效率的要求，如200-300ms的往復(fù)循環(huán)。兩階段力控制算法要求效率，以滿足高力控制的要求，但對(duì)力控制精度的要求不高，如一個(gè)往復(fù)循環(huán)，20-30ms。

05

力控制指令打開。

力控制指令的開放性目前也有很多驅(qū)動(dòng)控制，但都是通過內(nèi)部編程實(shí)現(xiàn)的。南京做的開放式指令調(diào)用類似于API指令編程，更適合不同的上位控制和不同的加工工位，可以隨時(shí)切換調(diào)用指令。

摘要

總結(jié)

第三部分

經(jīng)過多年的工程實(shí)踐，得益于我們高效的R&D響應(yīng)機(jī)制和勤奮的工程應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，南產(chǎn)音圈電機(jī)的應(yīng)用得到了廣泛的接受和認(rèn)可。如果您有任何問題或在工程應(yīng)用中遇到任何困難，您可以隨時(shí)聯(lián)系我們?cè)谑澜绺鞯氐匿N售和技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。南京制造的產(chǎn)品將為您提供最具競爭力的音圈應(yīng)用解決方案。

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