傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)的機械傳動一般帶有齒輪、齒輪頭、皮帶/皮帶輪或凸輪,它們連接在電機和負載之間。如果采用直接驅動技術,則不需要機械傳動,電機直接連接到負載。
為什么要使用直接驅動技術?
提高精度和可重復度
一個“高精度”行星齒輪頭的背隙可以達到1弧分。對于絕對穩(wěn)定驅動的電機,這可能使負載移動1弧分??茽柲Ω臉藴手苯域寗有D(DDR)伺服電機的重復誤差小于1弧秒。因此,直接驅動器電機的位置保持能力比傳統(tǒng)電機/齒輪頭好60倍。
直接驅動技術提高了精度以后,可以使機器生產更高質量的產品:
? 印刷套準更精確
? 可以更精確地固定切割或進給長度
? 與其它機器軸的協(xié)調更精確
? 分度位置更準確
? 避免了背隙所導致的問題
更大的帶寬機械傳動部件限制了機器的啟動和停止速度,并限制了所需的整定時間。這些因素影響了機器可能的吞吐量。直接驅動技術消除了這些限制因素,可以實現更快地啟動/停止操作,并顯著縮短了整定時間。這樣可以增加機器的吞吐量。根據直接驅動系統(tǒng)用戶提供的數據,可以將吞吐量增加一倍。
提高可靠性,不需要維護
齒輪、皮帶和其它機械傳動部件可能會折斷。如果不使用這些部件而使用DDR電機,就可以提高機器的可靠性。在磨損比較嚴重的啟動/停止應用系統(tǒng)中,齒輪頭需要定期進行潤滑和/或更換。皮帶需要定期擰緊。在直接驅動器電機中沒有會隨著時間磨損的部件,因而不需要維護。部件更少。
對于直接驅動電機,只需要電機和安裝螺栓即可。它們通常可以取代很多部件,其中包括托架、防護裝置、皮帶、皮帶輪、張緊器、聯(lián)軸器和螺栓,從而帶來如下益處:
? BOM上的部件更少。需要購買、安排、庫存和控制的部件數量更少,要組裝的部件也更少。
? 對于采用機械傳動的伺服設備,組裝需要幾個小時,對于DDR伺服,則只需要幾分鐘。
? 降低成本。雖然直接驅動電機的價格可能略高于相同轉矩的電機/齒輪頭,但是考慮到它不需要使用機械傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)的很多部件,并節(jié)約了所有額外部件的工作量,因而總體上仍然減少了成本。
無慣量匹配要求
帶有機械傳動的伺服系統(tǒng)需要進行慣量匹配,這限制了折算后的負載慣量,使其不能超過電機慣量的五到十倍。如果不滿足此限制條件,則會因為不穩(wěn)定性問題而導致系統(tǒng)難以控制。因為機械傳動系統(tǒng)有慣量匹配限制,所以機器設計者經常需要使用比剛好滿足慣量匹配要求的電機規(guī)格更大的電機。而直接驅動技術則不需要采用這種定規(guī)方式。因為電機直接與負載相連,所以電機在負載的慣量為公共慣量。因此,在使用DDR的時候不需要進行慣量匹配。DDR應用的慣量比大于11,000:1。
降低噪音
采用DDR電機的機器噪音非常低,只有20dB,低于采用機械傳動的相同機器。
可以選擇的三種DDR產品
科爾摩根擁有50年的電磁和機電設計經驗,并為客戶提供高品質的產品和服務。我們在此基礎上對DDR技術產品進行細化和擴展,將其分成三類,以方便安裝和使用,并縮短供貨時間:KBM無框DDR、有框架DDR以及模塊化DDR。這樣就可以為您的應用選擇合適的DDR產品。
KBM系列無框DDR
無框電機包括分離的轉子和定子組件,它們可以集成到被驅動負載中,位于其軸承上,并成為負載的一部分。無框電機是結構最緊湊,最輕的DDR解決方案。KBM系列是科爾摩根最新的無框DDR產品。它采用了專有的釹鐵硼磁體轉子結構以及斜電樞組件,具有出色的轉矩/體積比
有框架DDR
有框架DDR是一種帶外殼的電機組件,帶有工廠校準的高分辨率反饋設備和精密軸承,在旋轉分度和速率轉臺應用中可以作為核心部件。該系統(tǒng)還可以用作柔性分度器,提供可編程的快速分度功能,其吞吐量和精度遠遠超過傳統(tǒng)機械或可變磁阻技術分度器。
模塊式DDR
這種電機是業(yè)內第一種將無框DDR技術在節(jié)約空間和性能方面的優(yōu)勢與全機框電機便于安裝的優(yōu)勢結合起來的產品。該電機包括轉子、定子以及工廠內校準的高分辨率反饋設備,電機需要機器的軸承支撐轉子。通過一個新式壓縮連接裝置將轉子連接到負載,定子框架安裝到機器上,其螺栓圓周和法蘭直徑與傳統(tǒng)伺服電機類似,不僅節(jié)省了空間和設計時間,也簡化了整個系統(tǒng)。
DDR應用式用途
KBM無框DDR 必須盡量減少尺寸和重量的應用
有框架DDR 負載位于電機軸承上的應用,
比如分度或速率轉臺
模塊化DDR 現有軸承的任何應用
DDR特點 優(yōu)勢
? 集成壓緊聯(lián)軸器和運輸硬件? 避免了使用多余部件以及相關的操作,從而加快了機器制造
? 可以在5分鐘內組裝
? 5種機框尺寸,多種長度? 滿足多種機器要求和配置
? 提供230/400/480VAC繞組(高壓和低壓)
? 連續(xù)轉矩范圍:4.57 Nm(3.37 lb-ft)到510 Nm(373 lb-ft)
? 速度可達2,500 RPM
? 采用多極高效電磁設計方案優(yōu)化轉矩輸出
? 在C09x和C13x型號上提供空心軸,提供一個1.26英寸(32毫米)的穿通孔,以便操作或者從電機中心穿線。提供在軸和外殼上安裝旋轉部件的可行性。
? 集成高分辨率正弦編碼器? 提高了精度和吞吐量
? 每轉計數134,217,728
? 低齒槽效應,可以實現平穩(wěn)的低速旋轉
? 無背隙,無柔性連接
? 直接連接負載,不需要齒輪頭、皮帶或皮帶輪?&n