伺服電機(jī)的單電纜連接技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2020-06-03 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】傳統(tǒng)的伺服電機(jī)通常都會(huì)有 2 個(gè)(或以上)的電氣連接端口,一個(gè)是動(dòng)力電源,另一個(gè)為信號(hào)反饋,有的可能還會(huì)有一個(gè)單獨(dú)的接口用于抱閘(Holding Brake)控制。
如果去問(wèn)機(jī)器制造商和設(shè)備用戶,是否愿意使用只有一個(gè)電氣端口的伺服電機(jī),這樣在伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間就只需要使用一根線纜連接,他們的反應(yīng)很可能會(huì)是 “不錯(cuò),很好啊......但是......”。
說(shuō)“不錯(cuò)”,是因?yàn)榭吹搅司€纜減少將帶來(lái)的設(shè)備制造、使用和維護(hù)總體成本的優(yōu)化;而“但是”,說(shuō)明在決定是否將單電纜伺服產(chǎn)品應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備中時(shí),用戶們更關(guān)心的問(wèn)題實(shí)際上是:
“可靠么?”
用戶這樣的擔(dān)心和顧慮并不是沒(méi)有道理的,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的伺服反饋技術(shù),并不能很好的支持將伺服電機(jī)的電源動(dòng)力和反饋信號(hào)整合在一根電纜中。
我們知道,傳統(tǒng)的伺服電機(jī)在反饋技術(shù)中采用的多為非數(shù)字式的信號(hào)傳輸方式。復(fù)雜的信號(hào)編碼接口需要占用較多的線纜芯數(shù),例如:Hiperface Stegmann 和 EnDat 2.1,僅數(shù)據(jù)線就需要 6 ~ 8 芯,再加上編碼器電源和溫控,需要用到超過(guò) 10 芯以上的反饋線纜;同時(shí),相對(duì)較弱的抗干擾能力,又要求在反饋傳輸線路上采取足夠的信號(hào)保護(hù)措施,以防止因電機(jī)數(shù)據(jù)反饋錯(cuò)誤而造成的設(shè)備故障。這些都在很大程度上讓伺服電纜的制造工藝變得極為復(fù)雜,且難度也極高。
因此,在以往的運(yùn)控設(shè)備系統(tǒng)中,為了確保設(shè)備運(yùn)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的性能,即使是使用品質(zhì)出眾的伺服電纜,在系統(tǒng)集成時(shí)都需要非常嚴(yán)格的按照要求將伺服電機(jī)的動(dòng)力和反饋線纜分開隔離敷設(shè),更何況是把這兩種完全不同類型的線路整合在一根電纜里面呢?
不過(guò),經(jīng)過(guò)近幾年數(shù)字式伺服反饋技術(shù)的發(fā)展,這個(gè)局面已經(jīng)發(fā)生了一些轉(zhuǎn)變,尤其是一大批基于此項(xiàng)技術(shù)的單電纜伺服產(chǎn)品(如伺服電機(jī)、電纜、接插件...等等)的面市和普及,正在不斷刷新著我們對(duì)于伺服電機(jī)電氣連接技術(shù)的認(rèn)知。
正如前文書所說(shuō),當(dāng)伺服電機(jī)采用純數(shù)字式反饋?zhàn)鳛槠湫盘?hào)輸出方式,由電機(jī)到驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)反饋不再是多通道的并行傳輸,而是變成了單通道的串行通訊,因此其線纜連接只需使用兩芯數(shù)字通訊線;
而如果能夠?qū)?PLC(動(dòng)力線通信 / Power Line Communication)技術(shù)應(yīng)用在伺服反饋上,將數(shù)字化的伺服反饋數(shù)據(jù)疊加在編碼器電源線路上,就能夠進(jìn)一步省去反饋信號(hào)傳輸對(duì)特定的通訊線纜(芯)的需要,將伺服反饋接口簡(jiǎn)化到只有兩芯。
另外,數(shù)字信號(hào)在傳輸時(shí)具有比較好的抗干擾能力;同時(shí),采用差分方式進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的傳輸,能進(jìn)一步提升信號(hào)線路的抗干擾性能;再通過(guò)調(diào)制解調(diào)技術(shù)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解析,還能夠糾正其在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中因干擾或衰減而產(chǎn)生的錯(cuò)誤。這些都在很大程度上提升了數(shù)字化伺服反饋的抗干擾性能。
數(shù)字化高速通訊技術(shù)帶來(lái)的伺服反饋接口的簡(jiǎn)化和信號(hào)抗干擾能力的提升,明顯降低了運(yùn)控設(shè)備系統(tǒng)對(duì)伺服反饋線纜的技術(shù)工藝要求和制造難度;加上這幾年電纜復(fù)合技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步,使得將伺服反饋信號(hào)和電機(jī)動(dòng)力電源整合在一根電纜中不僅是可能的,更是可靠的。
伺服電機(jī)的單電纜連接這個(gè)概念在剛開始提出的時(shí)候,并沒(méi)有引起業(yè)內(nèi)人士太多的注意,這可能跟伺服運(yùn)控行業(yè)中廠商和用戶長(zhǎng)期形成的使用習(xí)慣有很大關(guān)系,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的伺服電機(jī)一直以來(lái)都是需要使用動(dòng)力電源和反饋信號(hào)兩根不同的線纜連接的。
但如果簡(jiǎn)單了解一下單電纜連接技術(shù)的基本原理,以及伺服產(chǎn)品廠商和用戶的日常生產(chǎn)工作流程,就不難發(fā)現(xiàn),用戶們其實(shí)非常希望看到設(shè)備系統(tǒng)中伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間線纜連接數(shù)量的減少;而廠商們則更關(guān)心采用僅有兩芯的伺服反饋接口以后,驅(qū)動(dòng)和電機(jī)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的簡(jiǎn)化。
說(shuō)到單電纜技術(shù)的價(jià)值,有一點(diǎn)是非常顯而易見的,就是因?yàn)槟軌驇椭欧到y(tǒng)減少至少一半以上的線纜數(shù)量和種類,而給機(jī)器制造商及其用戶帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)。
例如,機(jī)器制造商將因此節(jié)省大量與伺服線纜相關(guān)的應(yīng)用成本,包括:電纜橋架、線槽和電氣柜...等硬件成本,線纜敷設(shè)、接線、布線...等工程實(shí)施成本,以及庫(kù)存、備件...等方面的物料供應(yīng)和管理的物流成本;而機(jī)器設(shè)備的用戶,也將有機(jī)會(huì)使用到結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔輕便、采購(gòu)和應(yīng)用成本更加優(yōu)化的運(yùn)控機(jī)械設(shè)備。
但同時(shí)我們也需要注意到,將伺服驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間的線纜通過(guò)整合簡(jiǎn)化到只剩一根,也將大大降低系統(tǒng)集成過(guò)程中與線纜敷設(shè)和連接相關(guān)的工程實(shí)施難度和出錯(cuò)概率。
例如:將同一臺(tái)伺服電機(jī)的線纜接到不同的驅(qū)動(dòng)器上的錯(cuò)誤肯定是不可能出現(xiàn)的了,同時(shí)布線和接線的排查也會(huì)變得極為簡(jiǎn)單;系統(tǒng)集成時(shí)也無(wú)需再考慮動(dòng)力與反饋線纜分離或隔離敷設(shè),因?yàn)樗欧答伒目垢蓴_問(wèn)題已經(jīng)在產(chǎn)品技術(shù)層面上解決了,運(yùn)控設(shè)備的穩(wěn)定性也因此得以提升...
而對(duì)于伺服運(yùn)控產(chǎn)品廠家來(lái)說(shuō),采用單電纜技術(shù),除了能夠幫助用戶提升設(shè)備整體性價(jià)比和系統(tǒng)集成應(yīng)用體驗(yàn),同時(shí)還能夠讓他們?cè)趲缀醪辉黾尤魏斡布杀镜那闆r家從這項(xiàng)技術(shù)本身直接獲益。例如:由于簡(jiǎn)化了反饋信號(hào)端口、沒(méi)有了電機(jī)側(cè)反饋端口、無(wú)需驅(qū)動(dòng)器側(cè)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊...,伺服驅(qū)動(dòng)和電機(jī)產(chǎn)品的成本將因此而大大優(yōu)化,而同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也將變得更加緊湊、輕便;同樣,電纜型號(hào)和數(shù)量的減少,也將幫助減少產(chǎn)品管理過(guò)程中的庫(kù)存和物流成本...
自首臺(tái)單電纜伺服產(chǎn)品問(wèn)世以來(lái),目前全球已經(jīng)裝機(jī)運(yùn)行的單電纜伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)大約已有幾十萬(wàn)套,分別來(lái)自不同廠家。盡管這個(gè)數(shù)字與整個(gè)運(yùn)控設(shè)備市場(chǎng)相比仍然只是很少一部分,但我們已經(jīng)能夠看到越來(lái)越多的用戶開始在設(shè)備中使用基于數(shù)字化反饋技術(shù)的單電纜伺服產(chǎn)品了,同時(shí)越來(lái)越多的產(chǎn)品廠商也已經(jīng)將此項(xiàng)技術(shù)納入其下一代電機(jī)和驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的規(guī)劃之中。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 【“源”察秋毫系列】 Keithley在碳納米管森林涂層纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車用戶界面
- 用Python自動(dòng)化雙脈沖測(cè)試
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)
多層PCB
多諧振蕩器
扼流線圈
耳機(jī)
二極管
二極管符號(hào)
發(fā)光二極管
防靜電產(chǎn)品
防雷
防水連接器
仿真工具
放大器
分立器件
分頻器
風(fēng)力渦輪機(jī)
風(fēng)能
風(fēng)扇
風(fēng)速風(fēng)向儀