當今伺服產(chǎn)品的發(fā)展正呈現(xiàn)出十分明顯的小型化趨勢，這與制造企業(yè)希望通過在空間有限的機電系統(tǒng)中使用更多、動力性能更出色的運控產(chǎn)品來提升設(shè)備自動化水平的需求有很大關(guān)系。

本期，咱們就來聊一款超微型伺服驅(qū)動器：GoldTwitter。

2014年5月，一家來自以色列的運控產(chǎn)品廠商ElmoMotionControl推出了一款超微型驅(qū)動器GoldTwitter，它能以不到18克的質(zhì)量和小于13cm3的體積為伺服電機提供4kW/50A的動力輸出。全球最小的伺服驅(qū)動器就此誕生。

之后的幾年間，GoldTwitter不僅一直保持著這項紀錄，還根據(jù)用戶需求，迅速實現(xiàn)了兩次重要的擴容升級：

2016年10月，GoldTwitter動力輸出提升至5kW/80A；

2017年11月，推出Double系列，動力輸出提升至10kW/160A；

而就在2019年初，Elmo方面又在功能特性上對GoldTwitter完成了兩項更新。

先是推出了集成動力與控制電源端口的單電源版本，進一步幫助用戶節(jié)省了電源與線路的空間占用。

然后，改進型號又通過了極端高壓的環(huán)境測試，讓GoldTwitter可滿足700個大氣壓（相當于海底7km）的深水應(yīng)用。

有關(guān)GoldTwitter是如何做到讓幾厘米見方的小微“板卡”具備幾千瓦級別的功率容量和幾十上百安培的電流輸出能力的，目前公開的資料還十分有限。Elmo方面稱這是基于其獨有的FASS（FastandSoftPowerSwitching）技術(shù)實現(xiàn)的。

具體來說，GoldTwitter內(nèi)嵌了一塊Elmo專用的定制芯片ICDVR，用于管理伺服驅(qū)動的超大功率，并處理和應(yīng)對驅(qū)動功率器件（FET/IGBT）所面臨的各種挑戰(zhàn)，如：功率開關(guān)元件的高負荷和電磁噪聲干擾...等等；其結(jié)果，一方面大大提升了功率元件開關(guān)動作的速度和效率，另一方面，柔順的工作流程還有效的降低了動力回路與功率元件的負荷和電磁噪聲干擾。按照Elmo的說法，GoldTwitter的效率可以達到99%，并且它的EMI電磁噪聲干擾基本上是可以忽律不計的。

從現(xiàn)有官宣材料看，Elmo一共為用戶提供了三個版本的GoldTwiter：基本款、Solo款和Double款。

其中，基本款和Solo款的功率容量基本相當，分別為5.5kW和5kW；最高電流輸出均為80A；Double款功率容量為10kW，最高電流輸出為160A。

三款中只有Solo款是即插即用型，可直接安裝于電氣箱體內(nèi)部，長寬高（厚）尺寸小于49x42x38mm；而無論是基本款還是Double款，都是需要基于PCB板安裝使用的?；究畛叽缏孕?，無散熱板時小于35x30x15mm；Double版稍大，無散熱板時小于47x37x19mm。

電源輸入上，各款GoldTwitter都為用戶提供了多種電壓范圍的型號選項：

60VDC：6~55VDC

100VDC：10~95VDC

200VDC：20~195VDC

而在通訊端口方面，目前看GoldTwitter給出的選擇并是不多，主要EtherCAT或CANOpen這兩種，以及Solo款的標準RS-232和Solo款EtherCAT版的USB端口。

此外Elmo表示，其GoldTwitter可以支持單、雙和龍門閉環(huán)中的任何反饋傳感器。

GoldTwitter對于設(shè)備用戶的應(yīng)用價值是十分明顯的，其超高的功率密度極大的減少了驅(qū)動組件的空間占用，將幫助在機電設(shè)備內(nèi)部節(jié)省出大量可用空間；更重要的是，它將有效的緩解運控系統(tǒng)因軸數(shù)增加而帶來的硬件難以布置的困難局面，讓自動化程度的提升突破物理空間的限制。如上圖所示，超過十個軸的GoldTwitter僅相當于一臺通用伺服驅(qū)動器所占用的空間。

不過，由于GoldTwitter本身超微的外形尺寸加之其基于板卡的設(shè)計結(jié)構(gòu)，它其實更適合被封裝整合到設(shè)備的機體內(nèi)部。

比如：可以將GoldTwitter直接置于直線電機的動子滑塊上，直接省去了用于放置伺服驅(qū)動器的電氣柜；同時，拖鏈系統(tǒng)中沒有了原來的電機動力與反饋線，只剩下電源和通訊線纜，不但減輕了直線電機的運動負載，系統(tǒng)運行時出現(xiàn)電磁噪聲故障的風(fēng)險也因此降低不少。這在傳統(tǒng)的直線電機系統(tǒng)中，是完全無法想象的。

再比如，可以將GoldTwitter嵌入到機器人的關(guān)節(jié)中去，這將省去傳統(tǒng)機器人邊上那個巨大的驅(qū)控一體柜。盡管這事兒在協(xié)作機器人行業(yè)已經(jīng)有人開過先河了，我們之前報道過的機器人關(guān)節(jié)模組就是這個意思，不過考慮到GoldTwitter的輸出功率最高可達10kW，所以，一些中型工業(yè)機器人或許也是可以考慮使用此類集成驅(qū)動的解決方案的。

類似的，AGV自行小車對這種超微型驅(qū)動也是有比較明顯的需求的，而GoldTwitter在此處的優(yōu)勢自然還是其超高的功率密度，能夠為AGV提供更高的動力輸出。

當然，也完全可以把GoldTwitter與伺服電機拼裝在一起，組成上圖所示的集成驅(qū)動電機，然后整合到自動化系統(tǒng)中去，實現(xiàn)運控驅(qū)動組件在設(shè)備現(xiàn)場的模塊化、分布式的布局。

說到這，估計肯定有讀者會問，除了超高的功率密度和超微的體積尺寸，GoldTwitter還有哪些特別之處呢，畢竟涉足上面這些應(yīng)用場景的運控和自動化廠商并不在少數(shù)嘛！

而關(guān)于這個問題，咱們就有必要了解下GoldTwitter背后的這家以色列公司了...

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