上一期我們聊到AGV的動力電機有三大類型,分別是直流有刷電機、直流無刷電機和交流異步電機。AGV的驅動方式也分三種:差速驅動型、舵輪驅動型和全向型(采用麥克納姆輪)。
差速驅動型:
舵輪驅動型:
麥克納姆輪:
然而,利用直流無刷電機組成差速驅動型為目前小型AGV(1T以下負載)普遍采用的驅動方式,下面我們詳細聊聊差速式驅動的設計。
對于設計AGV來說,如何選型適合的電機與驅動器至關重要!那如何能夠恰到好處的選擇電機的功率和匹配的減速機呢?
如果選擇的電機和減速機提供的最大扭矩小于克服負載所產生的摩擦力,那么電機將持續處于過載狀態,電機可能不會立即出現故障或損壞,但時間久了就會燒壞電機和使減速機內部齒輪受損(永久性損壞減速機)和燒壞驅動器;
如果選擇電機的減速機提供的最大扭矩大于克服負載所產生的摩擦力,那電機輸出過多的功率未能充分充分利用,造成AGV續航下降,造成不必要的浪費,成本隨之增加。
所以如何選擇合適的電機和驅動器,我們需要討論下面個幾關鍵參數
1,電機功率
2,減速機的減速比(若通過鏈條傳動需要考慮鏈條傳動比)
3,驅動輪的直徑
4,AGV要求的最大運行速度
舉例說明:客戶要求一個差速驅動、單向運行、負載300KG、最大運行速度為30m/min。
我們選擇電機為:臺灣泰映9B100PD-D;減速機為:9D20
所選電機參數:電機額定功率100W,電機扭矩0.33N/m,驅動輪半徑0.065m,電機最高轉速3000r/min,減速機的減速比為1:20,鏈條傳動比為1:1.6。
推算過程:
電機匹配減速機后輸出扭矩0.33N/m*20=6.6N/m;經鏈條傳動后扭矩6.6N/m*1.6=10.56N/m
驅動輪子的牽引力F=輪子的力矩/輪子的半徑=10.56N/m÷0.065=162.5N。
差速驅動兩個電機所以驅動的牽引力是162.5*2=324N。
減速機的效率為90%,所以差速驅動能提供的牽引力大概為290N左右。一般來說,牽引400KG所需的牽引力為250N左右。
AGV運行最高速度V=電機轉速/減速比/鏈條傳動比*驅動輪半徑*2*3.1415=38.31m/min
所以設計參數符合要求。
驅動器選擇:
驅動器選擇興頌科技CNS-BLD-2S。CNS-BLD-2S是專為小功率型無刷直流電機設計的驅動器。為更切合AGV的控制需求,設計采用的是1驅2模式(一個驅動器可以內時協調驅動兩個電機),提供包括通訊在內的多種控制方式,可視化的參數配置,對比傳統驅動器來,使用更為方便。
上述所選的電機與驅動器是小負載AGV動力匹配最佳例子,其運行效率高故障率極少,調試方便,成為眾多客戶的選擇。
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