醫用門(mén)_氣密門(mén)_手術(shù)室門(mén)_病房門(mén)_醫用子母門(mén)_醫用自動(dòng)門(mén)_西安捷申達門(mén)業(yè)服務(wù)熱線(xiàn)：15829680868
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一、矢量控制系統在醫用門(mén)上的應用
(1)矢量控制
該項目應用產(chǎn)品是國內醫用門(mén)業(yè)中采用矢量控制技術(shù)驅動(dòng)稀土永磁直驅電機，以替代市場(chǎng)上方波控制驅動(dòng)直流無(wú)刷電機的產(chǎn)品。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，矢量控制技術(shù)的應用相對成熟，常見(jiàn)的產(chǎn)品有伺服控制器、矢量變頻器等，而在民用領(lǐng)域普及相對滯后，如近10年開(kāi)發(fā)的變頻空調、出口歐美的高檔變頻風(fēng)機等。其原理是通過(guò)測量和控制電機定子電流矢量，根據磁場(chǎng)定向原理，分別控制電機的勵磁電流和轉矩電流。另外， FOC控制方式還具有力矩波動(dòng)小、效率高、動(dòng)態(tài)響應快等優(yōu)點(diǎn).醫用門(mén)經(jīng)矢量控制后，運行順暢，效果良好。一般的方波控制系統根本看不到緩沖頓挫。
方波控制和本項目正弦波控制波形對比
醫用門(mén)矢量控制器運行波形圖
此外，該項目采用改進(jìn)型FOC永磁同步電機控制策略，采用速度環(huán)直接輸出q軸電壓的方式，提高系統運行的穩定性，通過(guò)設定q軸電流限制值，比較速度環(huán)和電流環(huán)輸出q軸電壓，防止電流過(guò)大損壞電力部件。
普通FOC控制原理圖
改進(jìn)式FOC控制原理圖
(2)稀土永磁直驅電機
該項目用稀土永磁直驅電機代替直流無(wú)刷電機。電動(dòng)機轉子采用高磁密性稀土磁鋼，與鐵氧體磁鋼相比，在相同電流和匝數下有數倍的轉矩輸出；結構設計上，定子采用分水槽集中繞線(xiàn)，大大減少定子端部無(wú)效邊，減少繞線(xiàn)電阻，提高電動(dòng)機效率，同時(shí)減少不可再生資源的浪費。因此在低速時(shí)仍能保持較大的轉矩，不需要減速機，從而使整個(gè)系統結構更加簡(jiǎn)單，穩定，高效，壽命更長(cháng)。
安裝實(shí)物圖
二、項目的技術(shù)指標對比
醫用自動(dòng)門(mén)矢量控制的技術(shù)參數和市場(chǎng)上的常用產(chǎn)品的技術(shù)指標對比如下：
三 、先進(jìn)性分析
(1)靜音性能
驅動(dòng)負荷為150 KG門(mén)體，聲音分貝儀表在全貼電動(dòng)機時(shí)，本項目電動(dòng)機為47分貝電動(dòng)機，遠低于市場(chǎng)產(chǎn)品73分貝的分貝，屬于靜音級，在室內使用有明顯優(yōu)勢。該方案采用 PWM (即高速開(kāi)關(guān) MOS管)，將勵磁電流從小變大，形成正弦波形，沒(méi)有換向電流的突變，從而大大降低了電機運行噪聲。
醫療自動(dòng)化領(lǐng)域對運行噪聲的要求比較高，市場(chǎng)上常用的減速電機，一般采用1:16的減速比，運行噪聲如果控制不好相對來(lái)說(shuō)還是比較大的，運行噪聲一般在65dB以上，在醫院手術(shù)室比較安靜的環(huán)境下，噪聲聽(tīng)起來(lái)還是比較大的。但采用矢量控制就能很好地解決這一問(wèn)題，矢量電機采用直驅方式，無(wú)減速箱，運行噪聲在47dB以?xún)?，降?5%。另外一種情況是，在斷電的情況下，用手動(dòng)方式推拉門(mén)的差別也很大，減速箱電機一般需要100N的力量才能推拉門(mén)，這是因為減速箱阻力的存在，但永磁直驅電機，由于沒(méi)有減速箱，用40N的力量就能輕松推拉門(mén)，即兩根手指就能輕松開(kāi)門(mén)。
大負載情況下本項目電機(左) 和直流無(wú)刷電機(右)的聲音對比
(2)電機效率提升
電機效率在自動(dòng)門(mén)達200轉/分鐘前提下，可提升約15%。
方波控制和正弦波控制的電機效率對比
(3)成本和故障率的降低
在電動(dòng)機結構上，由于采用了永磁直驅電動(dòng)機，因此減少了醫用自動(dòng)門(mén)電動(dòng)機的大故障點(diǎn)——減速機，使電動(dòng)機故障率從平均7%降低到不超過(guò)1%。與減速電機相比，由于沒(méi)有減速箱，沒(méi)有齒輪潤滑油，潤滑油對溫度的變化有影響，當環(huán)境溫度較高時(shí)，容易出現滲油情況，電機表面看起來(lái)臟兮兮的，當環(huán)境溫度較低時(shí)，潤滑油變得粘稠，影響電機運行，曾經(jīng)在我國北方嚴寒地區出現過(guò)，電機上午不能用，下午又能用。正是由于環(huán)境溫度的原因。捷申達采用永磁直驅電機，沒(méi)有減速箱工藝，很好地解決了這一難題。不管環(huán)境溫度如何變化，上述情況都不會(huì )發(fā)生。
本項目產(chǎn)品一電機
市場(chǎng)上通用直流無(wú)刷電機
