Почему линейность и гистереза-свободная работа являются определяющими преимуществами двигателей голосовой катушки для критического позиционирования?
Когда требуется управление движением в приложениях, где даже ошибки микронивуса неприемлемы, такие как фокусировка линз в медицинской визуализации, позиционирование пластин в литографии,или управления хирургической робототехникой, выбор привода сильно ограничен.Мотор голосовой катушки (VCM) постоянно выступает в качестве предпочтительного решения из-за двух определяющих характеристик: исключительной линейности и работы без гистереза.Ключевым вопросом для системных интеграторов является: Как эти свойства VCM превращаются в конкурентное преимущество по сравнению с приводами на основе винтовых приводов или традиционных шаговых двигателей?
Линейность в двигателе означает, что выходная сила напрямую и пропорционально связана с входящим током.Потому что VCM основана на законе силы Лоренца, он по своей сути линейный, при условии, что магнитное поле равномерно по всему ходу.которые часто опираются на сложные эффекты магнитной насыщенности или нежелания, когда выходный крутящий момент может изменяться нелинейно с скоростью или положением.
Эта врожденная линейная производительность значительно упрощает алгоритм управления двигателем.Простой контроль означает более быстрое время серво-цепочки и более надежную производительность без необходимости обширного отображения или таблиц поискаКроме того, поскольку отношение линейное, крошечные изменения входного тока приводят к предсказуемым, контролируемым изменениям в силе.Это позволяет сервосистеме генерировать очень низкие силы для тонких регулировок и очень высокие силы для быстрого ускорения, все используют одну и ту же линейную шкалу управления, что приводит к превосходному разрешению силы и способности надежно управлять подмикронными шагами.
В отличие от моторов постоянного тока с щеткой, VCM обычно являются устройствами без коммутации, что означает, что во время движения не требуется физического или электронного переключения.Это устраняет крутящий момент всплеск, трения и электрического шума, присущих коммутации, обеспечивая, чтобы генерируемая сила была чистой и чистой, что имеет решающее значение для плавного, низкоскоростного движения, необходимого для систем визуализации.
Второе мощное преимущество - это работа без гистереза. it means that reaching a target position from one direction may require a slightly different current or yield a slightly different final position than reaching the same target from the opposite directionГистерез - главный враг точности.
Гистереза в большинстве механических приводов возникает из-за трения (сдвига с подшипников, свинцовых винтов или проводов) и обратной реакции (свободная игра или просвет в рельсах передач).VCM специально разработан для устранения этих источниковДля высочайшей точности применения VCM, мы используем электромагнитные механизмы.Движущаяся катушка часто подвешивается с помощью бесконтактных воздушных подшипников или высоко совместимых подшипников сгибания (механические пружины)Эти механизмы подвески предназначены для управления движением катушки с практически нулевым трением и без механического воздействия, обеспечивая эффективное отсутствие гистерезы.
Кроме того, многие высокопроизводительные VCM не имеют ядра, а это означает, что у них нет железа в движущейся катушке.Это устраняет магнитное нежелание и насыщение эффектов, которые вызывают магнитный гистерез в железных двигателейЧистый эффект заключается в том, что для любого данного входного тока, VCM будет производить точно такую же силу и, таким образом, достичь точно такой же позиции,независимо от того, двигалась ли система раньше влево или направоЭта предсказуемость значительно повышает точность сервосистемы с закрытым контуром,что позволяет ему закрепиться на целевом положении быстрее и с большей долгосрочной стабильностью, чем любой двигатель, страдающий от механического или магнитного гистереза.
Поэтому для критического позиционирования линейность упрощает систему управления и повышает разрешение, в то время как работа без гистереза гарантирует, что достигнутое положение является абсолютным и повторяемым,независимо от пути движенияЭти две особенности укрепляют статус VCM как окончательного привода для управления движением, требующего высочайшего уровня абсолютной точности и повторяемости.