PIMag®磁性直接驱动器

动态,成本效益好,定制

尤其是就磨损和动态性来说,磁性直接驱动器与基于主轴的普通技术相比优势明显。由于其使用的机械部件很少,摩擦和空回都较小,精度更高。 PI对PIMag®系列中的定子、促动器和电子元件等系统部件都进行了单独调整,使其适应于各种应用。 这些定制解决方案可用于自动化和处理技术的诸多领域,如倾斜镜、配料、监测和聚焦应用、内窥镜或太空望远镜。


PIMag®驱动器的特点

音圈促动器和磁性线性驱动器所利用的原理是作用在磁场中载流导体上的力与磁场强度和电流成比例。电能被转换成机械能,根据电流的方向产生可双向作用的力。尤其是就磨损和动态性来说,这种作用方式与基于主轴的普通技术相比优势明显。由于其在很大程度上不需要使用机械零件,摩擦和空回都较小,精度更高。同时,其能降低成本,提高能量效率。

音圈驱动器

此类无摩擦电磁线性驱动器的特点是保持力较小,但动态性好,主要用于行程长达几十毫米的扫描应用中。为了保持某个稳定的位置,音圈线性驱动器也像其他线性线圈一样,需要利用闭环控制进行操作和制动。

位置和力的控制

与基于压电陶瓷的驱动器解决方案相比,利用该电流控制原理可实现位置和力的调节,使得促动器或驱动器测量精度低时行程可相对较大。


线性电机

磁性线性电机大体上相当于几个音圈促动器组成的系列;单个线圈可根据一个与位置相关的、定义好的模式(换向)进行控制。一般说来,线圈或磁性器件可以移动。 线性电机可适用于很高或很低的进给速度。在小于0.1µm/s或大于5m/s的速度范围内,电机可精确工作。与空气或磁性轴承结合后,可实现低至几纳米的位置分辨率。


位置和力的控制

由于磁性直接驱动器由电流控制,驱动力与电流呈线性相关,其操作不仅可基于位置或速度控制,也可基于力的控制。 对力的调节可实现利用规定的保持或进给力对PIMag®驱动器和平台进行操作。力和位置传感器的数值可同时读取及处理。除了纯力控制,还可选择次级的位置和速度调节。自动调零功能确定保持电流,在该电流下,驱动器输出0N的开环力,即用于补偿重量。 PI可提供合适的配置力传感器的PIMag®促动器。


灵活应对客户需求

为了适应各种具体要求,PI对定子、促动器或电子元件等各种系统部件进行了调整,达到了与压电陶瓷驱动器相似的技术深度。 结合控制技术领域、导向系统和纳米计量传感器系统中的知识,PI在磁性直接驱动器领域可灵活应对各种具体要求,而不需要采购额外的“现有”解决方案。 因而,对于用户来说,定位系统的工作原理如何基本无关紧要,其可确保获得一个量身定制的定位解决方案。

驱动器理念

不过,定位应用中的完美驱动概念并没有什么灵丹妙药。基于压电陶瓷的或磁性驱动器解决方案能否更好的应用取决于具体应用规定多种参数之间的相互影响。 例如,系统要求的刚度、所需行程以及可用电源都需予以考虑,除此之外,还要考虑期望控制行为、可用安装空间以及可能的安全要求,最后但并非最不重要的一点,还有标准以及期望成本。

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专利

在磁性直接驱动器(PIMag®)技术领域,PI拥有以下专利或专利申请:

  • WO212146709A2
  • DE102012207082A1

产品

尤其是就磨损和动态性来说,音圈促动器和磁性线性驱动器与基于主轴的普通技术相比优势明显。由于其使用的机械部件很少,摩擦和空回都较小,精度更高。

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手册:PIMag®磁性直接驱动器

精密工程和运动控制技术
BRO44
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