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智能農機導航電機

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智能農機導航電機

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  • 發布日期:2019/04/18
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智能農機轉向電機

線控電動轉向系統

EPAS給轉向系統帶來了一場革命,但時代的發展對轉向系提出更高的要求。國際上又出現開發下一代電動轉向系統的熱潮,這就是線控轉向系統,它取消了轉向盤與轉向輪之間的機械連接,完全由電能實現轉向。

開發線控轉向系統有以下幾個方面的考慮:

(1) 在發生撞車事故時,轉向盤是造成駕駛員傷亡的重要因素,智能農機轉向電機而轉向盤的后移往往也是由于存在機械連接造成的。

(2) 交通事故的大部分是由于駕駛員失誤造成的;研究表明,采用智能的駕駛員輔助系統能夠在很大程度上提高主動和被動安全性;采用前輪轉角的自動穩定控制比DYC更有效。

(3) 提高汽車操縱穩定性能的需要。研究表明,變傳動比的轉向系能夠提高汽車的操縱性能,但普通的電動轉向由于存在機械連接而很難滿足這一要求。當車輛高速行駛時,它使傳動比變大,雖然這樣在一定程度上提高了操縱性能,但卻潛伏這樣一個問題:傳動比的增大往往使得駕駛員獲得的“路感”信息減少,而適度的“路感”信息對高速行駛的車輛是重要的。

(4) 動力轉向存在機械連接的主要目的之一就是出于安全的考慮,即在助力作用部分或全部失效后,轉向系統必須有控制汽車行駛的能力,這也是許多法規的要求。但這樣存在另一方面問題,若助力作用突然失效,雖然駕駛員可以靠機械連接進行轉向,但若駕駛員一時無法適應這種突然的變化,也會給駕駛汽車帶來潛在危險。

一、概述

永磁式直驅伺服電機是一種特殊的控制電機,是作為高精度伺服系統的執行元件,適用于低轉速、大扭矩、安裝空間又很緊湊的場合。 實際上,許多自動控制系統中控制對象的運動速度相對是比較低的,比如:地面搜索雷達天線的控制系統;陀螺平臺的穩定系統;單晶爐的旋轉系統;精密拉絲系統等等,方向盤轉向電機在這些控制系統中如果采用齒輪減速驅動,將會大大降低系統的精度,增加系統的慣量和反應時間,加大傳動噪聲。如果采用直驅電機組成的直接驅動系統,就能夠在很寬的范圍內達到低速平穩運行,大大提高系統的精度,降低系統的噪聲。還有一些負載運行在很低的速度,接近堵轉狀態,或是負載軸端要加一定的制動反力矩,這些場合,都適合采用直驅伺服電機。 

二、特點: 

1、高的轉矩慣量比 

一方面直驅伺服電機設計成在一定體積下輸出盡可能大的轉矩,另一方面,實現無齒輪傳動,從負載軸端看,折算到負載軸上轉矩與慣量之比比齒輪傳動大一個齒輪傳動比的倍數,使系統加速能力大大增加。 

2、高的藕合剛度 

 直驅伺服電機直接裝置于負載軸或輪轂上,沒有齒隙,沒有彈性變形,傳動鏈短,使系統伺服剛度得以提高。 

3、快的響應速度 

直驅伺服電機具有高轉矩慣量比,使電機機械時間常數比較小,同時,電氣時間常數也很小,保證了在寬廣運行速度下都能快速響應,大大提高系統的硬度和品質。 

4、高的速度和位置分辯率 

與齒輪或液壓傳動系統相比,沒有齒隙引起的零點死區,減少了傳動鏈中傳動部件的非線性因素,本電機采用高精度的絕對值式編碼器,位置控制精度高。 

5、高線性度 

直驅伺服電機轉矩的加大正比于輸入電流,不隨速度和角位置而變化,轉矩~電流呈線性關系,我們開發的直驅伺服電機與驅動器構成高精度伺服控制系統,構成一體化的直驅伺服控制系統。為農機方向盤帶來位置控制精確及高扭力,伺服控制性能好,單位重量和體積下,輸出扭矩最高,多級結構的設計使得電機轉矩波動系數低,電機的轉動慣量低,動態響應快。

三、應用領域

   拖拉機.jpg

 農機方向盤直驅伺服電機的開發主要對標精準農業機械,無人駕駛方向盤驅動。方向盤轉向電機使得農業機械作業實施精確定位、可提高農業生產力,高效利用農業資源,保護生態環境,是實現優質、高產、低耗、環保的可持續發展農業的有效途徑,可以實現在大面積耕地上的快速、高效、高精度、自動化作業,可用于平整地、播種、收割、農藥噴灑等多個生產環節,極大地提高了生產效率和土地利用率。

四、關鍵技術及創新點

a.轉動慣量低(3.99×10﹣3Kg?m2),動態響應快; 

b.轉子永磁多極對數(16P),電機的轉矩波動系數小(≯3%);

c.低速(80rpm)、低壓(9-18V)、大扭矩(20Nm);

d.體積小(?180*85含控制器一體的尺寸);

e.空心軸接口便于與農業機械的方向盤的快速連接安裝;

五、參數表

智能農機轉向電機


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