Harmonic驱动 SC-610-7-AAAH

Harmonic驱动 SC-610-7-AAAH

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汕头罗克自动化科技有限公司

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有关工业机器配件的内容：　　超微伺服驱动器 Gold Twitter当今伺服产品的发展正呈现出十分明显的小型化趋势，这与制造企业希望通过在空间有限的机电系统中使用更多、动力性能更出色的运控产品来提升设备自动化水平的需求有很大关系。

　　本期，咱们就来聊一款超微型伺服驱动器：Gold Twitter。

　　2014 年 5 月，一家来自以色列的运控产品厂商  Elmo Motion Control 推出了一款超微型驱动器 Gold Twitter，它能以不到 18 克的质量和小于 13 cm3 的体积为伺服电机提供 4 kW / 50 A 的动力输出。******小的伺服驱动器就此诞生。

　　之后的几年间，Gold Twitter 不仅一直保持着这项纪录，还根据用户需求，迅速实现了两次重要的扩容升级：

　　2016 年 10 月，Gold Twitter 动力输出提升至 5 kW / 80A ；

　　2017 年 11 月，推出 Double 系列，动力输出提升至 10 kW / 160 A；

　　而就在 2019 年初，Elmo 方面又在功能特性上对 Gold Twitter 完成了两项更新。

　　先是推出了集成动力与控制电源端口的单电源版本，进一步帮助用户节省了电源与线路的空间占用。

　　然后，改进型号又通过了极端高压的环境测试，让 Gold Twitter 可满足 700 个大气压（相当于海底 7 km）的深水应用。

　　有关 Gold Twitter 是如何做到让几厘米见方的小微“板卡”具备几千瓦级别的功率容量和几十上百安培的电流输出能力的，目前公开的资料还十分有限。Elmo 方面称这是基于其独有的 FASS（Fast and Soft Power Switching）技术实现的。

　　具体来说，Gold Twitter 内嵌了一块 Elmo 专用的定制芯片 IC DVR，用于管理伺服驱动的超大功率，并处理和应对驱动功率器件（FET / IGBT）所面临的各种挑战，如：功率开关元件的高负荷和电磁噪声干扰...等等；其结果，一方面大大提升了功率元件开关动作的速度和效率，另一方面，柔顺的工作流程还有效的降低了动力回路与功率元件的负荷和电磁噪声干扰。按照 Elmo 的说法，Gold Twitter 的效率可以达到 99%，并且它的 EMI 电磁噪声干扰基本上是可以忽律不计的。

　　从现有官宣材料看，Elmo 一共为用户提供了三个版本的 Gold Twiter：基本款、Solo 款和 Double 款。

　　其中，基本款和 Solo 款的功率容量基本相当，分别为 5.5 kW 和 5 kW；***高电流输出均为 80 A；Double 款功率容量为 10 kW，***高电流输出为 160 A。

　　三款中只有 Solo 款是即插即用型，可直接安装于电气箱体内部，长宽高（厚）尺寸小于 49 x 42 x 38 mm；而无论是基本款还是 Double 款，都是需要基于 PCB 板安装使用的。基本款尺寸略小 ，无散热板时小于 35 x 30 x 15 mm；Double 版稍大，无散热板时小于 47 x 37 x 19 mm。

　　电源输入上，各款 Gold Twitter 都为用户提供了多种电压范围的型号选项：

　　60 VDC：6 ~ 55 VDC

　　100 VDC：10 ~ 95 VDC

　　200 VDC：20 ~ 195 VDC

　　而在通讯端口方面，目前看 Gold Twitter 给出的选择并是不多，主要 EtherCAT 或 CANOpen 这两种，以及 Solo 款的标准 RS-232 和 Solo 款 EtherCAT 版的 USB 端口。

　　此外 Elmo 表示，其 Gold Twitter 可以支持单、双和龙门闭环中的任何反馈传感器。

　　Gold Twitter 对于设备用户的应用价值是十分明显的，其超高的功率密度极大的减少了驱动组件的空间占用，将帮助在机电设备内部节省出大量可用空间；更重要的是，它将有效的缓解运控系统因轴数增加而带来的硬件难以布置的困难局面，让自动化程度的提升突破物理空间的限制。如上图所示，超过十个轴的 Gold Twitter 仅相当于一台通用伺服驱动器所占用的空间。

　　不过，由于 Gold Twitter 本身超微的外形尺寸加之其基于板卡的设计结构，它其实更适合被封装整合到设备的机体内部。

　　比如：可以将 Gold Twitter 直接置于直线电机的动子滑块上，直接省去了用于放置伺服驱动器的电气柜；同时，拖链系统中没有了原来的电机动力与反馈线，只剩下电源和通讯线缆，不但减轻了直线电机的运动负载，系统运行时出现电磁噪声故障的风险也因此降低不少。这在传统的直线电机系统中，是完全无法想象的。

　　再比如，可以将 Gold Twitter 嵌入到机器人的关节中去，这将省去传统机器人边上那个巨大的驱控一体柜。尽管这事儿在协作机器人行业已经有人开过先河了，我们之前报道过的机器人关节模组就是这个意思，不过考虑到 Gold Twitter 的输出功率***高可达 10 kW，所以，一些中型工业机器人或许也是可以考虑使用此类集成驱动的解决方案的。

　　类似的，AGV 自行小车对这种超微型驱动也是有比较明显的需求的，而 Gold Twitter 在此处的优势自然还是其超高的功率密度，能够为 AGV 提供更高的动力输出。

　　当然，也完全可以把 Gold Twitter 与伺服电机拼装在一起，组成上图所示的集成驱动电机，然后整合到自动化系统中去，实现运控驱动组件在设备现场的模块化、分布式的布局。

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