25KN 推力上線， 科爾摩根雙電機方案助力 EPS 測試

　　什么是EPS電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?簡單說，就是車輛方 向盤的超能力助手!它時刻監(jiān)測著方向盤的轉(zhuǎn)向角度和力 道：在需要的瞬間悄悄加把勁，讓轉(zhuǎn)向輕松又精準。無論 是高速路上輕輕一轉(zhuǎn)，還是市區(qū)里靈活操控，都是這位幕 后“英雄”的功勞， EPS讓駕駛?cè)藛T的每次轉(zhuǎn)向都恰到好 處，駕駛不再費力，操控更加隨心!

　　1 EPS測試平臺介紹

　　EPS系統(tǒng)被安裝在各種不同類型的車輛上，運行在各 種不同的路況下，與車輛及駕乘人員的安全息息相關(guān)，因 此，EPS的穩(wěn)定性以及安全性如何驗證就顯得非常必要，這 就需要提供一套測試平臺模擬不同的工況要求，對EPS進行 極限模擬測試，用以獲取它的準確數(shù)據(jù)。

　　2 客戶設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)

　　目前，在EPS測試平臺的傳統(tǒng)設(shè)計上大致存在著以下三 大挑戰(zhàn)：

　　(1)市面上，上萬牛的大推力直線電機或者說直線 模組非常少見，為數(shù)不多的產(chǎn)品實際使用起來性能也是參 差不齊。

　　(2)直線電機不僅需要大推力，而且要有一定的高 響應(yīng)動態(tài)這一點大多數(shù)傳統(tǒng)的傳動方式比較難以實現(xiàn)，頻 率上不來，效率就會下降。

　　(3)大電機的運行會有很大的電流噪音，實驗室的 檢測設(shè)備很難允許噪音長時間的存在。

　　3 科爾摩根“雙驅(qū)之道”解決方案

　　針對上述應(yīng)用“痛點”，科爾摩根采用大推力與高響應(yīng)直 驅(qū)技術(shù)方案，大幅提高了客戶EPS系統(tǒng)測試的精度以及強度。

　　(1)大推力方案

　　客戶提出最大持續(xù)推力需要到18KN，峰值25KN，現(xiàn)有 的直線電機很難有這么大的持續(xù)推力，于是采用了雙電機并 聯(lián)結(jié)構(gòu)，使用單驅(qū)動，雙電機的方案。留有余量以及短時間 的峰值測試需求，驅(qū)動器選用了S700系列中最大的型號： S772，持續(xù)電流達到72A，電機則選用兩套水冷型的IC44- 250-A1，兩套電機并聯(lián)方案的推力完全達到客戶的需求。

　　(2)高響應(yīng)、高效率

　　在上位控制器NI的控制下，跟隨傳動機構(gòu)，直線DDL 輸出相應(yīng)扭矩，并實現(xiàn)精確的位置跟隨，同時提供不同測 試響應(yīng)，如果30HZ的振動測試，以及突然大扭矩的輸出， 速度變化下不同扭矩輸出的跟隨狀態(tài)，同時根據(jù)扭矩傳感 器的反饋，進行實時動態(tài)調(diào)整，極大地提高了EPS系統(tǒng)測試 精度以及強度。

　　(3)噪音控制，滿足實驗室環(huán)境

　　大電機運行的電流噪音是實驗室測試設(shè)備比較關(guān)注的 一個問題，這么大電流的一個直線電機，產(chǎn)生的電流噪音 也會比較大， S700運用調(diào)整PWM頻率來應(yīng)對這些問題， PWM頻率設(shè)置為16KHZ，當PWM頻率越高，電機運轉(zhuǎn)會相 對平穩(wěn)，噪音也會減少，雖然會增加功率損耗以及熱量， 影響效率，但是對于實驗室使用環(huán)境下，這個損耗和熱量 是可接受的，水冷元件也可以抑制發(fā)熱。

圖 1　科爾摩根 DDL 直線電機

圖 2　S700 系列伺服驅(qū)動器

　　4 客戶收益“三重奏”，定制化與高效的共贏

　　(1)提供模組封裝

　　科爾摩根的直線電機安裝方式，因為可以提供模組封 裝，能夠?qū)蛻舻囊筮M行量身定制，從而使用雙動子的 方式來實現(xiàn)客戶需要的大推力測試設(shè)備。

　　(2)簡化機械結(jié)構(gòu)

　　取代傳統(tǒng)的油壓或者電動推桿的繁瑣傳動方式，至少 簡化了30%的空間和額外機械結(jié)構(gòu)。

　　(3)提高測試質(zhì)量

　　直線電機的方案可以在出力到25KN的前提下頻率達到 30HZ以上，大大提高了測試的質(zhì)量、范圍與效率。