W jaki sposób charakter VCM z napędem bezpośrednim przezwycięża ograniczenia tradycyjnych siłowników biegów?
Architektura układu ruchowego, a zwłaszcza to, czy wykorzystuje on napęd bezpośredni, czy pośredni, napęd biegany, jest podstawową decyzją projektową, która ma głęboki wpływ na wydajność.Silnik Voice Coil (VCM) jest quintessential napędu bezpośredniego prędkości, co oznacza, że element generujący siłę (cewka) jest bezpośrednio połączony z obciążeniem bez żadnych pośrednich elementów mechanicznych przesyłki, takich jak skrzynki biegów, śruby ołowiowe lub pasy.Kluczowym pytaniem dla projektantów systemów automatycznych jest:: W jaki sposób ta architektura napędu bezpośredniego pozwala VCM zasadniczo przezwyciężyć ograniczenia związane z tradycyjnymi napędami biegów i mechanicznymi?
Głównym wyzwaniem w przypadku tradycyjnych systemów mechanicznych jest wprowadzenie zgodności i reakcji przeciwnej." pomiędzy częściami parzenia. Gdy silnik odwraca kierunek, wolność ta musi zostać zajęta przed rozpoczęciem ruchu ładunku,tworzenie opóźnienia i błędu pozycyjnego, które trudno jest skompensować i zmienia się w zależności od temperatury i zużyciaPonadto, wszystkie elementy mechaniczne ‒ wały, pasy, nitki śruby ‒ wykazują elastyczność, czyli "zgodność".zmniejszenie sztywności systemuTa zgodność prowadzi do wibracji, przekroczenia i wydłużenia czasu osadzania w zastosowaniach dużych prędkości.
Ponieważ VCM ma napęd bezpośredni, przekazuje siłę magnetycznie i bezpośrednio na platformę nośną.Jest zero reakcji i praktycznie nieskończona sztywność między generatorem siły napędowej i ruchu wyjściowegoUmożliwia to serwokontrolownikowi precyzyjne i natychmiastowe sterowanie ruchem ładunku, eliminując oscylacje i rozwiązując problemy z czasem, które są powszechne w zgodnych systemach. This lack of intermediate mechanics translates directly to higher bandwidth—the ability of the motor to track high-frequency command signals—which is essential for systems performing jitter correction or active vibration cancellation.
VCM z napędem bezpośrednim wyróżnia się również osiągnięciem wysokiej odpowiedzi dynamicznej i lepszego stosunku siły do masy.Właściwy inercja obrotowa silnika odbija się z powrotem do obciążeniaVCM ma jednak minimalną masę ruchomą, składającą się tylko z zespołu cewki i mechanizmu czujnika.System jest zatem zoptymalizowany dla wysokiego stosunku siły do masyTen wysoki współczynnik przekłada się na niesamowicie szybkie czasy reakcji (mierzone w milisekundach) i pozwala silnikowi wykonywać ostre,szybkie ruchy niezbędne do zastosowań wymagających natychmiastowych zmian prędkościVCM jest w stanie osiągnąć wysokie przyspieszenie, ponieważ zużywa mniej energii na walkę z własnym ciężarem i więcej energii na kontrolowanie obciążenia zewnętrznego.
Wreszcie, prostotę VCM® znacząco zwiększa niezawodność i zmniejsza wymagania konserwacyjne.i podlegają zużyciu mechanicznemuVCM nie ma części kontaktowych, co eliminuje zużycie i konieczność smarowania w samym silniku.Jedyne elementy podlegające zużyciu to zewnętrzny układ kierowniczyNiezawodność VCM ma kluczowe znaczenie dla systemów krytycznych dla misji, w których dostęp do systemów utrzymania jest trudny lub czas przerwy jest niedopuszczalny,w przemyśle lotniczym lub nieosiągalnych robotach przemysłowych.
Podsumowując, bezpośredni napęd silnika jest jego największą zaletą.VCM zapewnia uruchomienie siłownika z zerowym odruchemArchitektura ta jest kluczem do osiągnięcia wyższej wydajności dynamicznej, precyzji podmikronowej,i długoterminowej niezawodności wymaganej przez najbardziej wymagające zastosowania w zakresie pozycjonowania i uruchamiania w optyce, medycyny i produkcji półprzewodników.