選擇傳統(tǒng)電機(jī)還是直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)?
2004年4月B版
封閉式和開放框架式直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī),在多種應(yīng)用中已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的、帶機(jī)械傳動的伺服電機(jī)系統(tǒng)。而如今一類全新的、稱為模塊化(cartridge)DDR的直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)(DDR)技術(shù),將開放框架式直接驅(qū)動電機(jī)在性能方面的優(yōu)勢與全框架電機(jī)安裝方便的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,其價位則比傳統(tǒng)的直接驅(qū)動技術(shù)低得多。
傳統(tǒng)的電機(jī)/傳動系統(tǒng)
今天的大多數(shù)伺服應(yīng)用采用了傳統(tǒng)的帶機(jī)械傳動的伺服電機(jī)系統(tǒng)。傳統(tǒng)系統(tǒng)的初始成本具有吸引力,而且性能已經(jīng)在各種不同應(yīng)用中得到了驗(yàn)證,這些應(yīng)用包括：電子組裝、包裝、航空和國防。然而,人們往往沒有注意到這類系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和集成方面額外的支出成本,這些附加的開支用于滑輪、變速箱和皮帶等需要添加的機(jī)械部件。這些部件在整個機(jī)器壽命中不斷磨損,這也增加了總壽命成本。
定位誤差和調(diào)諧困難是這些系統(tǒng)中常見的問題,它們是由傳動的柔性和無效間隙引起的。皮帶、滑輪和變速箱的維護(hù)以及這些易磨損部件的更換都需要付出昂貴的代價：首先,用戶不得不對更多的部件進(jìn)行庫存管理;其次這些附加的部件所造成的系統(tǒng)故障會增加系統(tǒng)計(jì)劃外停機(jī)時間,使得機(jī)器的產(chǎn)量出現(xiàn)下降。
直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)
可以直接產(chǎn)生驅(qū)動作用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)本質(zhì)上不過是一種大力矩的永磁電機(jī),它直接與負(fù)載連接。這種設(shè)計(jì)消除了所有機(jī)械傳動部件,如齒輪變速箱、皮帶、滑輪和連軸器。直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)者和使用者帶來了許多好處。
因?yàn)橐粋�機(jī)械傳動需要定期的維護(hù)而且會頻繁地造成計(jì)劃外停機(jī),所以,直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)技術(shù)從根本上提高了機(jī)器的可靠性,減少了維護(hù)時間和開銷。通過消除機(jī)械傳動帶來的柔性,直接驅(qū)動設(shè)計(jì)避免了對電機(jī)和負(fù)載進(jìn)行慣性匹配的麻煩,同時,定位和速度精度也可以提高50倍。直接驅(qū)動電機(jī)還帶來另外一個好處：聽覺噪聲降低高達(dá)20dB。
DDR電機(jī)對半導(dǎo)體工藝設(shè)備來說是一個理想的解決方案,因?yàn)殡姍C(jī)直接與被驅(qū)動的負(fù)載相連,消除了傳統(tǒng)伺服電機(jī)系統(tǒng)中通常必須采用的皮帶、滑輪和齒輪箱。零部件數(shù)目的減少也使得機(jī)器的總體尺寸減小,生產(chǎn)管理人員就可以在一個工藝隔間里放置更多的、附加值高的工藝設(shè)備。機(jī)械傳動部件的消除帶來了一種無需維修的系統(tǒng),而且這種系統(tǒng)的工作更為安靜。
無框架DDR電機(jī)
無框架直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)是DDR技術(shù)的“祖父”,毫無疑問,它們提供了目前最緊湊的機(jī)械伺服解決方案。無框架直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用了獨(dú)立的轉(zhuǎn)子和定子,而未使用軸承。這些零件成為機(jī)器的一個整體組成部分,另外還包括了必要的反饋裝置。它們對于機(jī)器預(yù)留空間有限或者總重量有著關(guān)鍵影響的應(yīng)用來說是理想的選擇。
