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      2. 直流电机在机器人中的应用

        文章来源:锐特步进电机 时间:2019-12-27 10:30:09 浏览:

          让我们退后一步,谈谈什么是直流电机。通常,在考虑直流电机时,您实际上是在谈论直流永磁有刷型电机。施加直流电源,调节电压和电流水平以控制它,通常使用一个简单的放大器,就可以得到一个直流系统解决方案。添加某种类型的反馈,您将获得很好的控制?;魅死嘈秃芏?,但是移动机器人通常需要消耗电池电量,因此需要DC解决方案。

          现在,让我们再仔细看一看-即使您没有电池之类的直流电源,也可以使用其他类型的电机以及适当的驱动电子设备来控制它们。这为交流同步电机打开了机器人世界,交流同步电机是无刷伺服电机,可提供极致的精度和控制能力。是的,我说AC。驱动电子设备通过直流电源工作,但是通过非??焖俚目鼐骞芡ü绷鞯缭吹腜WM(脉宽调制),您可以创建交流电机所需的电压和电流波形–并具有高分辨率反馈,您可以精确地控制任何东西您想让机器人做出的动作。

          这样的示例是典型的协作机器人,该机器人具有多个关节并承载小于15 Kg的有效载荷。这些机器人最有可能正在利用无框无刷伺服电机解决方案,该解决方案从48 Vdc电源甚至120 Vac电源运行,该电源已转换为低压直流总线以传递至驱动器。这些是比典型的直流电机更好的解决方案吗?

          如果我们回到永磁直流电机,则它们需要电刷来将电压和电流传递到旋转电枢的绕组以使电机换向–这在一定程度上减轻了控制器的负担,但是存在一些问题–直流电机的内部是铜绕组–铜会发热,并且由于无法轻易散发热量,因此限制了可推动电机的数量。另一方面,无框伺服电机解决方案的热量产生元件朝外,这使协作机器人设计者可以考虑更有效的散热方法。驱动器电子装置确实变得更加复杂-但是使用当今先进的功率设备和控制芯片,驱动器使电机换向的其他任务就不再是问题。

          对于较大的铰接式机器人,设计中包含了更传统的框架式无刷伺服电机。这可以通过与集成齿轮传动解决方案直接耦合来实现。此时,很可能将使用240 AC甚至480 Vac供电。但是,即使使用大功率交流同步伺服电机,三相功率也将转换为直流总线,然后通过某种类型的开关放大器进行控制,利用反馈来闭合伺服环路以进行精确控制。

        TAG 直流电机
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