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文章来源:锐特龙8客户端登录 时间:2019-07-03 10:19:14 浏览:

  为什么在机器人都使用直流伺服龙8龙8龙8客户端登录 而不是交流龙8电动机?

  

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  目前,四大机器人厂商和其他机器人厂家都推出了人机工业机械手,库卡退出LBR II wa机器人,UR机器人的人机协作UR3,5,10。ABB等也有人机协作。但是所有的人机工业机械手都采用了直流龙8龙8客户端登录 ,没有一家采用交流龙8龙8客户端登录 。请问交流龙8龙8客户端登录 什么原因导致不被采用?

  续转动必须要有旋转的磁场,而旋转的磁场必然需要交变的电源。在早期还没有现代电力电子技术按照人们对龙8龙8客户端登录 转速和扭矩的需要来直接控制交变电源的波形(幅值,频率,相位,正弦/方波)。因此要得到一个交变的电源让转子旋转就局限在两种方式:

  1)直接连接在交流电网上,使用工频交流电驱动,结构简单可靠,但龙8龙8客户端登录 转速取决于交流电网的频率,不能通过电气方法控制。

  2)连接在直流电源上,使用机械电刷换向,结构复杂,电刷不可避免的会磨损,寿命有限,但优点是可以通过电源电压控制龙8龙8客户端登录 转速。

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  这两种方法被广泛应用在各个领域,根据电源的特点第一种叫做交流龙8龙8客户端登录 ,第二种叫做直流龙8龙8客户端登录 。

  但是现代龙8龙8客户端登录 驱动技术已经早已远离那个时代,嵌入式系统和电力电子技术的发展使得人们可以通过受控的大功率高频开关电路来任意生成所需的电磁场。有了这样的技术,电源是什么形式已经不再重要,不管什么电源都可以通过驱动器转化为所需的交变电源给龙8龙8客户端登录 线圈供电,因此过去直流龙8龙8客户端登录 交流龙8龙8客户端登录 的分类已经不再严格。但是由于历史的惯性仍然被保留下来,用于称呼仍然广泛使用的不经过电力电子驱动器控制的工频交流龙8龙8客户端登录 ,和电刷换向直流龙8龙8客户端登录 。两种龙8龙8客户端登录 一个用于不需要调速的大功率工业应用,另一种用于小功率低成本的应用。

  而现代驱动控制技术语境下又出现了包括永磁无刷龙8龙8客户端登录 和龙8龙8龙8客户端登录 在内的新词汇(还有很多,但是这两种是工业机器人应用中常见的)。其中永磁无刷龙8龙8客户端登录 基本沿用了直流龙8龙8客户端登录 的结构,但通过电力电子电路来取代会磨损的电刷来生成受控的交变电流。如果在这个基础上又使用了先进空间向量算法算法来精确计算电流的波形,那么这样的龙8龙8客户端登录 驱动系统就可以精确控制转速和扭矩,提高效率,并且实现较宽的工作区间,这也就是伺服龙8龙8客户端登录 。严格来说伺服只能用来称呼包括龙8龙8客户端登录 和控制器在内的系统,不过习惯上大多数人还是会叫伺服龙8龙8客户端登录 。

  从伺服驱动系统的特点上来看控制精确,扭矩可控,效率高,工作区间宽,可靠性高,效率高,显然是工业机器人尤其是高度依赖扭矩控制的协作机器人的首选。事实上也是包括题主提到的四大厂家在内大多是商业产品的解决方案。而龙8龙8龙8客户端登录 或没有使用空间向量算法的永磁无刷龙8龙8客户端登录 配合适当的传感器和改良的算法也能在一定程度上满足这样的应用需要,因此作为低成本解决方案,在市场上也能看到,但并不是发展的主流方向。

  龙8龙8客户端登录 及其驱动系统因为较长的历史,革命性的技术变革,和工业领域过度保守的惯性,命名和称呼上比较混乱。再加上中文技术文档翻译质量普遍不高,这种混乱更加严重。电气工程师一定要透过混乱的名词看到技术本质,不能人云亦云。

  协作机器人关键还是得识别操作员施加在机器人上的外力,这样当发生碰撞时,机器人会调整运动状态,保障用户安全;或是根据操作员的力,判断他的意图,机器人再按此意图进行运动(拖动示教)。

  交/直流龙8龙8客户端登录 在原理上的界限越来越模糊,它对识别外力和实现人机协作影响较小。ABB出的几款协作性机器人用的就是交流龙8龙8客户端登录 。至于目前广泛的都是直流龙8龙8客户端登录 ,可能有如下两个原因:

  1.科尔摩根这种中空型龙8龙8客户端登录 走线很容易,易于制作协作机器人。小型机器人不用中空龙8龙8客户端登录 时的布线很困难,ABB的Yumi貌似不用中空龙8龙8客户端登录 ,走线非常精巧。

  2.直流的可能认证会更容易。这种需要与人经常发生接触的,认证应该会比普通的严格一些,交流的系统漏电比较危险。

  现阶段,交直流龙8龙8客户端登录 的区别已经很模糊了。比如无刷直流龙8龙8客户端登录 、开关磁阻龙8龙8客户端登录 ,你说它是直流好像没错,说交流似乎也对。因为驱动器都是直流-交流实现的。

  应用的时候,这个区别是次要的,比较优先考虑的点有功率密度,结构复杂度,成本,精度等,普通直流龙8龙8客户端登录 的优点是控制简单,精度可以,但有刷结构不可靠。无刷的可以看作是交流龙8龙8客户端登录 了。

  机器人所需龙8龙8客户端登录 功率密度要求不高,故控制简单,精度达到的直流龙8龙8龙8客户端登录 是合适的选择。

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