上一期我們聊到AGV的動(dòng)力電機(jī)有三大類型,分別是直流有刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)和交流異步電機(jī)。AGV的驅(qū)動(dòng)方式也分三種:差速驅(qū)動(dòng)型、舵輪驅(qū)動(dòng)型和全向型(采用麥克納姆輪)。
差速驅(qū)動(dòng)型:
舵輪驅(qū)動(dòng)型:
麥克納姆輪:
然而,利用直流無刷電機(jī)組成差速驅(qū)動(dòng)型為目前小型AGV(1T以下負(fù)載)普遍采用的驅(qū)動(dòng)方式,下面我們?cè)敿?xì)聊聊差速式驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)。
對(duì)于設(shè)計(jì)AGV來說,如何選型適合的電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器至關(guān)重要!那如何能夠恰到好處的選擇電機(jī)的功率和匹配的減速機(jī)呢?
如果選擇的電機(jī)和減速機(jī)提供的最大扭矩小于克服負(fù)載所產(chǎn)生的摩擦力,那么電機(jī)將持續(xù)處于過載狀態(tài),電機(jī)可能不會(huì)立即出現(xiàn)故障或損壞,但時(shí)間久了就會(huì)燒壞電機(jī)和使減速機(jī)內(nèi)部齒輪受損(永久性損壞減速機(jī))和燒壞驅(qū)動(dòng)器;
如果選擇電機(jī)的減速機(jī)提供的最大扭矩大于克服負(fù)載所產(chǎn)生的摩擦力,那電機(jī)輸出過多的功率未能充分充分利用,造成AGV續(xù)航下降,造成不必要的浪費(fèi),成本隨之增加。
所以如何選擇合適的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器,我們需要討論下面?zhèn)€幾關(guān)鍵參數(shù)
1,電機(jī)功率
2,減速機(jī)的減速比(若通過鏈條傳動(dòng)需要考慮鏈條傳動(dòng)比)
3,驅(qū)動(dòng)輪的直徑
4,AGV要求的最大運(yùn)行速度
舉例說明:客戶要求一個(gè)差速驅(qū)動(dòng)、單向運(yùn)行、負(fù)載300KG、最大運(yùn)行速度為30m/min。
我們選擇電機(jī)為:臺(tái)灣泰映9B100PD-D;減速機(jī)為:9D20
所選電機(jī)參數(shù):電機(jī)額定功率100W,電機(jī)扭矩0.33N/m,驅(qū)動(dòng)輪半徑0.065m,電機(jī)最高轉(zhuǎn)速3000r/min,減速機(jī)的減速比為1:20,鏈條傳動(dòng)比為1:1.6。
推算過程:
電機(jī)匹配減速機(jī)后輸出扭矩0.33N/m*20=6.6N/m;經(jīng)鏈條傳動(dòng)后扭矩6.6N/m*1.6=10.56N/m
驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)所以驅(qū)動(dòng)的牽引力是162.5*2=324N。
減速機(jī)的效率為90%,所以差速驅(qū)動(dòng)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(yùn)行最高速度V=電機(jī)轉(zhuǎn)速/減速比/鏈條傳動(dòng)比*驅(qū)動(dòng)輪半徑*2*3.1415=38.31m/min
所以設(shè)計(jì)參數(shù)符合要求。
驅(qū)動(dòng)器選擇:
驅(qū)動(dòng)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(jī)設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器。為更切合AGV的控制需求,設(shè)計(jì)采用的是1驅(qū)2模式(一個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以內(nèi)時(shí)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)),提供包括通訊在內(nèi)的多種控制方式,可視化的參數(shù)配置,對(duì)比傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器來,使用更為方便。
上述所選的電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器是小負(fù)載AGV動(dòng)力匹配最佳例子,其運(yùn)行效率高故障率極少,調(diào)試方便,成為眾多客戶的選擇。
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