在杭州思博瑞驱动设备有限公司的实验室里,两台永磁同步电机正以每分钟近百次的频率快速启停。而后端控制这两台电机的,只有一个控制器。这就是思博瑞正在做最后打磨的“一拖二”控制系统。
攻克工业级无感控制难题
一个控制器带两台电机,听起来似乎不是什么难事。市面上也确实存在双电机无感控制方案,但多集中在低压、中小功率场景,应用于消费电子或通用工业领域。
而思博瑞面向的是工业流水线。大工业场景对可靠性、温升、电磁干扰的要求,比消费级高很多。把无感双电机控制从“实验室方案”做到“工业流水线可以用的产品”,本身就是一道硬门槛。
更大的难点在于同步与高频启停。控制器必须准确知道电机的转子位置,才能精准控制、平稳运转。一个“大脑”只能记一个位置,两台电机就需要两个控制器。
目前,市面上“一拖多”的方案大多依赖昂贵的编码器,成本较高。思博瑞则通过无感算法与定位算法的交叉融合,走出了一条新路径。
“我们将多种算法一段一段衔接起来,做了大量实验,最终解决了问题。”思博瑞总经理、技术负责人辛懋介绍。该技术以较低的成本实现了“一拖二”,且同步精度、启停性能与“一对一”完全一致。
以拧瓶盖生产线为例,两米不到的流水线就要用到七八个电机。过去每个电机配一个控制器,不仅空间浪费大,操控也繁琐。现在一个控制器带两台电机,控制器数量直接减半。
更重要的是同步性:拧瓶盖时,两个电机一正一反同时动作,瓶盖才能被精准拧紧。原来两个控制器各管各的,一旦转速出现细微差异,就会导致瓶盖拧不紧、拧坏甚至漏液。现在一个控制器统一发指令,产品一致性大幅提升。
对客户而言,好处非常直观。原来两台电机、两个控制器,成本是“1+1=2”;现在一个控制器带两台电机,成本可降至约“1+1=1.5”,节省了电柜空间,也简化了工人操控。同时,同步精度反而更高,残次品率明显下降。
这一技术突破的应用场景十分多样。“环保设备、智能物流、纺织机械等需要多台电机同步工作的工业流水线,都需要更节能、更稳定、更具性价比的驱动系统。”辛懋表示。
突破底气源自深耕技术
“一拖二”的突破,正是建立在思博瑞多年的技术积累之上。
尽管思博瑞是一家成立于2022年的初创企业,但企业核心研发团队拥有超过15年的高效电机及驱动器设计经验。辛懋更是在一线工作多年,曾获全国五一劳动奖章。
“前几年我们一直致力于把永磁同步电机的性能做到最优,做到一级能效。”辛懋表示,目前,企业已经推出各类高效永磁同步电机、驱动器及减速电机产品,功率覆盖25瓦至7.5千瓦,达到国家一级能效标准,获得了多项专利和软件著作权,并能承接客户的非标或定制化需求。
成立4年,思博瑞的“一对一”产品已实现规模化生产,仅今年上半年销售额就突破1000万元,发运量达7万多台。而“一拖二”产品虽尚未进入市场,但前期测试已完全满足客户使用需求,计划近期正式应用于工业流水线。
更值得期待的是,“一拖二”只是起点。“随着算法和芯片能力的持续提升,未来我们还将向‘一拖三’乃至‘一拖十’迈进。”在辛懋看来,永磁同步电机是未来工业驱动系统的终极解决方案,而思博瑞正在做的,便是把高效节能的驱动方案带进更多工厂车间。(王俞楠 孔鹏飞 萧科)