ISMC微型驅(qū)動(dòng)器的簡(jiǎn)介
說(shuō)起ISMC微型驅(qū)動(dòng)器和音圈的匹配問(wèn)題，首先要先講講為什么要選音圈電機(jī)，音圈電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在哪里？
音圈電機(jī)的特點(diǎn)
PART01
音圈電機(jī)在工程應(yīng)用中被選中，主要考慮了幾點(diǎn)，第一是體積小，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，第二是響應(yīng)快，第三是高加速，音圈電機(jī)可以去到幾十G加速度，第四，直驅(qū)電機(jī)，減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)，這也是力控的優(yōu)選。
01
集成度高
市場(chǎng)上廠家較多，直線電機(jī)廠家基本都有做標(biāo)準(zhǔn)音圈電機(jī)，主要是圓筒音圈，平板音圈和擺角音圈。都是實(shí)現(xiàn)一個(gè)小行程或者小角度，對(duì)于一些集成度較高的半導(dǎo)體設(shè)備，會(huì)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(jī)一體化。當(dāng)然也有長(zhǎng)行程的應(yīng)用，主要是平板音圈才能比較好的實(shí)現(xiàn)。
02
響應(yīng)快
這個(gè)從電機(jī)的電氣時(shí)間可以看出來(lái)，音圈的電氣時(shí)間大的是幾毫秒，小的幾十納秒，相對(duì)于伺服電機(jī)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)相差了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。也就是說(shuō)當(dāng)外界針對(duì)電機(jī)給定一個(gè)電壓時(shí)，電機(jī)達(dá)到最終電流的63%所需要的時(shí)間。直白點(diǎn)說(shuō)，就是驅(qū)動(dòng)器給了電壓，電機(jī)多長(zhǎng)時(shí)間能夠達(dá)到理想的出力效果。為什么音圈會(huì)有這個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡姍C(jī)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(chǎng)景測(cè)試過(guò)30G的加速度，應(yīng)該還有更高的應(yīng)用，只是限于應(yīng)用場(chǎng)景有限，還沒(méi)有接觸到。高加速和高速的目的，就是想達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)必定需要高加速匹配，同時(shí)負(fù)載也小慣性小，不然是實(shí)現(xiàn)不了的。
04
直驅(qū)
結(jié)構(gòu)上如下圖，電機(jī)只是通過(guò)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(jī)還需要聯(lián)軸節(jié)，絲桿，滑塊，轉(zhuǎn)接模塊。電機(jī)直接作用到物體上的優(yōu)勢(shì)，假設(shè)給出1A的電流，轉(zhuǎn)化為1N的力，減去導(dǎo)軌或者機(jī)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(gè)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(lái)源于合作伙伴樣冊(cè)介紹
基于以上幾點(diǎn)電機(jī)的介紹，回到文章的主題，ISMC的驅(qū)動(dòng)器為什么適合用來(lái)控制音圈電機(jī)。
ISMC微型伺服驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)
PART02
01 體積小
低壓微型伺服驅(qū)動(dòng)器，尺寸小，最小尺寸40x55x25mm，你可能會(huì)說(shuō)國(guó)外有更小的，確實(shí)是，這個(gè)時(shí)候就要問(wèn)最小的尺寸性價(jià)比是不是最高的，這也是第二點(diǎn)會(huì)說(shuō)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(gè)性能在驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)上能夠體現(xiàn)出高響應(yīng)要求。電流環(huán)刷新快，電機(jī)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(gè)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(shí)現(xiàn)更高的力控精度。
04 力控算法效率高
力控算法，經(jīng)過(guò)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(zhǔn)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(shí)對(duì)效率要求不高的場(chǎng)景，比如一個(gè)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(duì)力控精度要求不高的場(chǎng)景，比如一個(gè)往復(fù)周期，20-30ms。
05
力控指令開放性強(qiáng)
力控指令的開放性，目前很多驅(qū)動(dòng)器的也有力控，但是都是屬于內(nèi)部編程實(shí)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(shí)進(jìn)行指令切換和調(diào)用。
總結(jié)
總 結(jié)
PART03
經(jīng)過(guò)多年的工程應(yīng)用實(shí)踐，ISMC在音圈電機(jī)上的應(yīng)用已經(jīng)被廣泛的接收和認(rèn)可，這得益于我們高效的研發(fā)響應(yīng)機(jī)制和勤勤勉勉的工程應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，如果在工程應(yīng)用上有任何的疑問(wèn)或者遇到什么困難，可以隨時(shí)和我們各地的銷售和技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)聯(lián)系，ISMC將為您在音圈上的應(yīng)用提供最有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。
