設(shè)計(jì)H-Drive型美國(guó)Allied Motion電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要考慮哪些
美國(guó)Allied Motion 的 H-Drive 是一種先進(jìn)的無刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,旨在與我們的 HeiMotion 無刷伺服電機(jī)和我們的 Megaflux 系列無刷力矩電機(jī)搭配。H-Drive 具有 Hiperface DSL 和多反饋設(shè)備支持,額定連續(xù)輸出功率高達(dá) 4800 W。
我們的 H-Drive 無刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用基于 DSP 的數(shù)字設(shè)計(jì),能夠控制扭矩、速度或位置,以確保機(jī)器人、醫(yī)療、工業(yè)和自動(dòng)化應(yīng)用具有出色的伺服運(yùn)動(dòng)性能。命令通信選項(xiàng)包括 EtherCAT、以太網(wǎng)、CAN 和 CANopen 以及 ±10 V 模擬。
設(shè)計(jì)H-Drive型美國(guó)Allied Motion電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要考慮以下方案:
功能:電機(jī)是單向還是雙向轉(zhuǎn)動(dòng)?需不需要調(diào)速?對(duì)于單向的電機(jī)驅(qū)動(dòng),只要用一個(gè)大功率三極管或場(chǎng)效應(yīng)管或繼電器直接帶動(dòng)電機(jī)即可,當(dāng)電機(jī)需要雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以使用由4個(gè)功率元件組成的H橋電路或者使用一個(gè)雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調(diào)速,只要使用繼電器即可;但如果需要調(diào)速,可以使用三極管,場(chǎng)效應(yīng)管等開關(guān)元件實(shí)現(xiàn)PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)速。
性能:對(duì)于PWM調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,主要有以下性能指標(biāo)。1)輸出電流和電壓范圍,它決定著電路能驅(qū)動(dòng)多大功率的電機(jī)。2)效率,高的效率不僅意味著節(jié)省電源,也會(huì)減少驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱。要提高電路的效率,可以從保證功率器件的開關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導(dǎo)通(H橋或推挽電路可能出現(xiàn)的一個(gè)問題,即兩個(gè)功率器件同時(shí)導(dǎo)通使電源短路)入手。3)對(duì)控制輸入端的影響。功率電路對(duì)其輸入端應(yīng)有良好的信號(hào)隔離,防止有高電壓大電流進(jìn)入主控電路,這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離。4)對(duì)電源的影響。共態(tài)導(dǎo)通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染;大的電流可能導(dǎo)致地線電位浮動(dòng)。5)可靠性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)該盡可能做到,無論加上何種控制信號(hào),何種無源負(fù)載,電路都是安全的。
美國(guó)Allied Motion電機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀:
(1)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)我國(guó)已建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái),形成了小批量生產(chǎn)的開發(fā)、制造、試驗(yàn)及服務(wù)體系;產(chǎn)品性能基本滿足整車需求,大功率異步電機(jī)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各類電動(dòng)客車;通過示范運(yùn)行和小規(guī)模市場(chǎng)化應(yīng)用,產(chǎn)品可靠性得到了初步驗(yàn)證。
(2)開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已形成優(yōu)化設(shè)計(jì)和自主研發(fā)能力,通過合理設(shè)計(jì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)控制技術(shù),產(chǎn)品性能基本滿足整車需求;部分公司已具備年產(chǎn)2000套的生產(chǎn)能力,能滿足小批量配套需求,部分產(chǎn)品已配套整車示范運(yùn)行,效果良好。
(3)無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)企業(yè)通過合理設(shè)計(jì)及改進(jìn)控制技術(shù),有效提高了無刷直流電機(jī)產(chǎn)品性能,基本滿足電動(dòng)汽車需求;已初步具有機(jī)電一體化設(shè)計(jì)能力。
(4)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已形成了一定的研發(fā)和生產(chǎn)能力,開發(fā)了不同系列產(chǎn)品,可應(yīng)用于各類電動(dòng)汽車;產(chǎn)品部分技術(shù)指標(biāo)接近水平,但總體水平與國(guó)外仍有一定差距;基本具備永磁同步電機(jī)集成化設(shè)計(jì)能力;多數(shù)公司仍處于小規(guī)模試制生產(chǎn),少數(shù)公司已投資建立車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)專用生產(chǎn)線。
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